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L’alpha et l’omega du bâtiment vertueux

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Concevoir en limitant les impacts d’un bâtiment sur les ressources et l’environnement tout au long de sa vie, tel est l’objectif de l’analyse du cycle de vie (ACV). En vue d’une application prochaine, cette méthode est actuellement en phase de perfectionnement.

Il n’y a plus qu’à. Apprendre à construire autrement. Nul n’a attendu l’issue de la COP21 pour en comprendre la nécessité : l’environnement, les ressources et a fortiori le climat sont notablement dégradés par le secteur du bâtiment. En France, il est responsable de 45,1 % de la consommation énergétique finale et de 24 % des émissions de CO2 dues à la consommation d’énergie (*). Il est donc urgent de réagir. D’une part, en rénovant le parc existant (via l’objectif gouvernemental de mener 500 000 rénovations énergétiques par an) ; d’autre part, en adoptant pour concevoir un bâtiment neuf une méthode qui permette d’appréhender l’ensemble des effets liés à son existence - depuis sa construction proprement dite jusqu’à sa démolition, sans oublier ses phases d’exploitation et d’entretien - de manière à en limiter autant que possible les impacts environnementaux. Cette approche, dite d’analyse du cycle de vie (ACV), est, depuis près d’une décennie, en cours de structuration pour une application dans le bâtiment et connaît actuellement des accélérations importantes aux échelons français et européen. Mais en quoi consiste-t-elle exactement ?

L’ACV est un processus d’étude itératif défini par les normes NF EN ISO 14040 et 14044, qui comporte quatre étapes : définition des objectifs et du champ de l’étude, inventaire, évaluation de l’impact et interprétation. Il vise à établir un profil environnemental objectif et multicritère du sujet d’étude, qu’il s’agisse d’un bien (produit de construction, bâtiment) ou d’un service (énergie, eau, etc.).

Un outil décisionnel

L’ACV se décline en différentes normes sectorielles : EN 15804 pour les produits de construction et surtout EN 15978, qui décrit les modalités d’analyse appliquées à un bâtiment, en recensant l’ensemble des produits, processus et services afférents. Concrètement, elle s’effectue au moyen d’outils logiciels spécifiques, dont il existe différentes versions sur le marché (lire article p. 34).
La première étape de l’ACV consiste à circonscrire l’objet et le périmètre de l’étude. L’objet, ou unité fonctionnelle, est défini conventionnellement par la norme EN 15978 à travers un « équivalent fonctionnel » (en raison du caractère multifonctionnel d’un bâtiment comparé à un produit). Il faut déterminer si l’étude portera sur un bâtiment seul ou sur un ensemble - en tenant compte de la parcelle - et pour quelle durée de vie, ainsi que les règles de calcul qui seront appliquées. Ce champ serait incomplet si l’on ne définissait pas également l’objectif de l’étude en vertu duquel certains contributeurs seront pris en considération de manière plus approfondie. La deuxième étape, dénommée « inventaire du cycle de vie », consiste à réaliser un bilan des flux entrants (consommation de matière et d’énergie) et sortants (eau, air, sol, déchets solides…) générés par l’extraction des ressources, la fabrication des produits et équipements, le transport sur le chantier, la construction, la vie du bâtiment (incluant entretien et maintenance), la déconstruction et le traitement des déchets (élimination ou valorisation matière et énergie). Ce récolement de « données environnementales » est l’étape la plus longue et la plus onéreuse du processus, rassemblant des informations relatives, d’une part, aux produits et équipements de construction (Fdes ou PEP disponibles sur des bases de données, dont la base publique Inies) et d’autre part, aux consommations et services rendus au bâtiment provenant des déclarations environnementales de service (DES). Après saisie du quantitatif, par association avec des indicateurs d’impacts et en fonction de la méthode de caractérisation choisie, ces données sont traduites en impacts environnementaux : cela correspond à la troisième étape de l’évaluation. Enfin, en dernière phase, l’interprétation des résultats doit permettre de prendre des décisions, d’opérer des arbitrages par la mise en perspective de l’ensemble des impacts ou encore de communiquer sur des performances environnementales. Sur le principe, la méthode d’ACV bâtiment semble bien rodée. Mais en pratique ?« Elle nécessite encore des consolidations à plusieurs niveaux pour être tout à fait opérationnelle », reconnaît Hadjira Schmitt-Foudhil, chargée de mission Transition énergétique à la direction régionale Île-de-France de l’Ademe. À défaut d’être résolus, les points de blocage sont bien identifiés.

Un pari sur l’avenir

À commencer par la définition de la durée de vie du bâtiment : une donnée de pure convention, puisque la démolition ne surviendra probablement pas à l’échéance envisagée. Mais faut-il la fixer à 20, 30 ou 50, voire 100 ans ? « Elle doit être un compromis entre la période de vie en œuvre du bâti et l’impact de sa construction et de sa démolition, résume Yves Moch, ingénieur au service bâtiment de l’Ademe. Car plus la période de vie est courte, plus cet impact, à proportion, sera important. » Actuellement, on admet souvent une durée de vie de 50 ans. Un autre frein réside dans le caractère incomplet des bases de données des produits et équipements de construction. Pour l’heure, on comble les manques avec des données génériques. « Néanmoins, le seuil critique de lacunes a été dépassé et certaines catégories de la base française Inies, par exemple, sont désormais extrêmement bien renseignées », affirme Julien Hans, directeur adjoint en charge de la recherche à la direction Energie Environnement du CSTB, lequel œuvre, avec le Centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement (Cerema), à enrichir le thésaurus avec des données par défaut. Le temps et la mise en place progressive de normes européennes pour harmoniser les procédures de DES remédieront au manque d’exhaustivité de ces nomenclatures.
À plus brève échéance, une autre harmonisation est attendue sur les méthodes de caractérisation et les indicateurs d’impact. « Pour la construction, c’est essentiellement la méthode de caractérisation CML (NDLR : Chain Management by Life Cycle Assessment, du centre de recherche sur l’environnement de l’université de Leiden) qui a été retenue, mais il en existe d’autres, explique Philippe Léonardon. Et dans la mesure où l’ACV d’un bâtiment fait appel à de nombreuses données environnementales (pour les produits, équipements et services) nécessairement agrégées pour évaluer le profil environnemental du bâtiment, un problème de cohérence se pose dès lors que ces données sont calculées par le biais de différentes méthodes. »
Tout aussi importante est la convergence entre calculs énergétiques et environnementaux. « Dans la RT 2012, le coefficient de transformation en énergie primaire est conventionnellement de 2,58 (1 kWhEF = 2,58 kWhEP) pour l’électricité. Or en ACV, ce taux est de 3,13, ce qui est une donnée réelle, d’où un écart au niveau des résultats, résume Julien Hans. De même, il y a une différence entre la consommation réglementaire d’un bâtiment en usage et sa consommation globale, telle qu’évaluée par l’ACV, incluant les dépenses énergétiques liées à la construction, au transport, etc. Il y a donc un travail de lissage à effectuer… »
Enfin - et sans doute est-ce là la conséquence du caractère assez récent de l’ACV dans le secteur du bâtiment - les indicateurs environnementaux fixés par les normes EN 15978 et EN 15804 n’ont pas tous atteint le même degré de maturité. « La démarche de performance environnementale des bâtiments neufs (PEBN) portée par la DHUP vise, pour l’affichage environnemental, les indicateurs à la robustesse éprouvée : a priori l’énergie primaire consommée, le réchauffement climatique, la consommation d’eau et les déchets, décrit Yves Moch. D’autres indicateurs seront retenus pour les calculs de la prochaine réglementation, moyennant des approximations scientifiques au niveau du bâtiment, pour progresser. » Pour mémoire, l’expérimentation HQE Performance (lire encadré p. 32) portait sur une douzaine d’indicateurs.

Un changement de paradigme

L’ACV bâtiment se présente déjà comme un bon outil d’aide à la décision (avec ses atouts et ses limites) et traduit un vrai changement de paradigme dans l’acte de construire. L’approche globale du bâtiment permet en particulier d’anticiper et donc de limiter les transferts d’impacts, « alors qu’on a pu jusqu’à tout récemment construire des bâtiments peu énergivores, mais présentant un très fort impact carbone du fait de leur construction ou bien de leur implantation, parce qu’ils nécessitent beaucoup de déplacements de leurs usagers », appuie Julien Hans. Elle est utile pour comparer des scénarios, des modes constructifs et des matériaux, même si le degré de précision des données est relatif : en phase conception, on peut ainsi ébaucher une première ACV sur la base de données génériques (lire article p. 46). De même, si certains flux ou indicateurs d’impacts restent trop hypothétiques, il est toujours possible de restreindre le champ de l’étude : la malléabilité de l’ACV est le propre d’un outil multicritère. Reste que l’harmonisation des outils et des pratiques encouragera l’appropriation de cette méthode par les différentes parties prenantes pour en élargir ensuite l’usage au quartier et au secteur de la rénovation. Il n’y a donc plus qu’à.

N°349

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