HQE Performance : la proposition pour évaluer les bâtiments en démarche HQE

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1 HQE Performance : la proposition pour évaluer les bâtiments en démarche HQE Jean-Christophe VISIER, directeur énergie santé environnement au CSTB, membre du bureau de l association HQE Maxime TROCME, Cellule Ecoconception, VINCI Construction France Sabrina LEMAIRE-TALON, CETE de l Ouest Eric LEBEGUE, CSTB departement technologies de l information et diffusion du savoir Débat

2 Impacts Environnementaux des Bâtiments Exemple du Lycée Tabarly Sabrina Lemaire CETE Ouest 14 & 15 décembre 2010 Ministère de l'écologie, du Développement durable, des Transports et du Logement

3 SOMMAIRE Pages Présentation de l opération 3 Choix des produits de construction 6 Traitement de la sous-cible Simulations avec l outil Elodie 13 Analyse des simulations 22 Pour conclure 26 42

4 SOMMAIRE Pages Présentation de l opération 3 Choix des produits de construction 6 Traitement de la sous-cible Simulations avec l outil Elodie 13 Analyse des simulations 22 Pour conclure 26 43

5 Présentation de l opération Reconstruction d un lycée professionnel existant Objectifs fonctionnels Lycée professionnel orienté vers la mécanique automobile et nautique Création de deux nouvelles filières professionnelles, dont la filière bois Restauration et internat, avec possibilité d ouverture de l établissement en juillet et août pour les saisonniers par exemple Exigences particulières de la maîtrise d ouvrage Limitation des consommations d énergie et développement des énergies renouvelables Soutien de la filière bois-construction Mise en œuvre de la démarche HQE avec Certification «NF Bâtiment tertiaire démarche HQE» (référentiel 2006) 4444

6 Présentation de l opération Profil de qualité environnementale visé Par cibles Par sous-cibles 4545

7 SOMMAIRE Présentation de l opération 3 Choix des produits de construction 6 Traitement de la sous-cible Simulations avec l outil Elodie 13 Analyse des simulations 22 Pour conclure

8 Choix des produits de construction Les exigences relatives à la sous-cible 2.3 Pour 6 familles de produits (2 gros-œuvre, 4 second-œuvre) Connaissance des valeurs de 5 indicateurs d impacts environnementaux Ressources énergétiques Changement climatique Acidification atmosphérique + 2 autres impacts à minima Connaissance de la contribution de ces produits aux impacts environnementaux de l ouvrage Choix des produits pour limiter leur contribution aux impacts environnementaux de l ouvrage Scenarii de contribution des produits aux impacts de l ouvrage Prise en compte du critère environnemental de manière optimale pour 4 familles 4747

10 Traitement de la sous-cible 2.3 En phase programme Formulation d exigences pour répondre aux préoccupations du référentiel Identification des familles de produits Gros œuvre : structures porteuses verticale et horizontale 7 familles Second-œuvre : toiture, cloisons de séparation / distribution, isolants thermiques, revêtements intérieurs (sols, murs et plafonds) Identification des indicateurs d impacts complémentaires Consommation d eau 6 indicateurs Production de déchets Indicateur d épuisement des ressources abiotiques 4949

11 Traitement de la sous-cible 2.3 En phase programme Formulation d exigences spécifiques relatives au bois Fourniture des FDES Certificat de gestion durable des forêts : labellisation des bois (FSC, PEFC) Choix de l essence sans traitement dans la mesure du possible Si traitement, produits classés CTB-P+ 5050

12 Traitement de la sous-cible 2.3 En phase concours / APD Choix d une structure béton / ossature bois Béton matricé en RdC ; parement bois red cedar en R+1 et R+2 ; ossature béton ou bois selon les bâtiments en R+1 et R+2 Plancher bois/béton collaborant Menuiseries bois/alu Poteaux/poutres béton, façade ossature bois et parement bois Structure et planchers collaborant bois/béton Parement bois sur voile béton Structure bois [Source : Réponse concours juin 2007, parti architectural, Cabinet Logerais] 5151

13 Traitement de la sous-cible 2.3 En phase concours / APD Recherche des caractéristiques environnementales des produits FDES : disponibilité des données? Premiers calculs «changement climatique» avec Bilan Carbone Structure porteuse verticale (bâtiment internat) Scénario béton armé : kg eq. CO 2 Scénario béton-bois : kg eq. CO 2 Diminution de 40 % des émissions de carbone Structure porteuse horizontale (bâtiment enseignement général) Diminution de 138 % des Scénario plancher béton armé : 165 kg eq. CO 2 / m² de plancher émissions de carbone Scénario plancher collaborant béton-bois : - 62 kg eq. CO 2 / m² de plancher 5252

15 Simulations avec l outil Elodie En phase PRO / réalisation Fourniture des métrés par l entreprise Fondations, murs et dalles Charpente Couverture/étanchéité Plancher mixte Bardage bois Cloisons sèches Revêtements de sol Faux plafonds 10 familles 5454

16 Simulations avec l outil Elodie En phase PRO Recherche des FDES les plus appropriées Produit prévu FDES produit Interprétation du modélisateur en cas de non correspondance Utilisation de la base de données «utilisateurs» Elodie Saisie des métrés et des durées de vie 5555

17 Simulations avec l outil Elodie En phase PRO / réalisation FDES collectées et choisies [Source : Capture d écran, Simulation Lycée Tabarly sous Elodie, CETE Ouest, ] 5656

18 Simulations avec l outil Elodie En phase PRO / réalisation Résultats obtenus ( ) [Source : Captures d écran, Simulation Lycée Tabarly sous Elodie, CETE Ouest, ] 5757

19 Simulations avec l outil Elodie En phase réception / exploitation Résultats obtenus (2010) Ajouts de composants (menuiseries, certains équipements) Ajouts de métrés (bardage bois) Sélection plus précise de FDES [Source : Extrait rapport Excel, Simulation Lycée Tabarly sous Elodie, CETE Ouest, 2010] 5858

20 Simulations avec l outil Elodie En phase réception / exploitation Résultats obtenus (2010) [Source : Extrait rapport Excel, Simulation Lycée Tabarly sous Elodie, CETE Ouest, 2010] 5959

21 Simulations avec l outil Elodie En phase réception / exploitation Produits de construction et «impacts en exploitation» Consommations de ressources énergétiques Calcul thermique RT2005 : 64 kwhep/m²shon/an dont 59 kwhep/m²shon/an non renouvelables Composants : 43 kwhep/m²shon/an dont 20 kwhep/m²shon/an non renouvelables Changement climatique Energie et facteur de conversion DPE : 5,4 kg eq. CO 2 /m²shon/an Composants : 5,3 kg eq. CO 2 /m²shon/an 6060

22 Simulations avec l outil Elodie En phase réception / exploitation Produits de construction et «impacts en exploitation» Consommation d eau Estimation prévisionnelle en usage : 295 L/m²SHON/an Composants : 79 L/m²SHON/an Emissions de déchets Prévision déchets d activité (DAOM) : 2,8 kg/m²shon/an (déchets des ateliers non comptés) Composants (DND) : 8,2 kg/m²shon/an 6161

24 Analyse des simulations Les premières limites Les données disponibles Peu de données relatives au bois (composants et/ou essences) Recherche de BdD étrangères? (Cycle de vie?, méthodes de fabrication? Lieux de production? Transports?) Le rôle prépondérant du modélisateur Interprétation, notamment en phase conception Choix des FDES Métrés 6363

25 Analyse des simulations Les résultats et leur obtention La mise en évidence d impacts significatifs liés aux produits par rapport aux usages Atteinte d une limite dans la réduction des consommations d énergie et émissions de GES? La nécessaire implication de la maîtrise d ouvrage et des équipes de conception et réalisation La volonté de connaître les impacts liés au bâtiment Les systèmes constructifs : aide à l analyse des variantes Le métré : aide à la quantification des produits Les FDES : aide au choix des fiches les plus appropriées Un outil d aide à la décision Choix des systèmes constructifs, fonction d un contexte donné, d objectifs environnementaux particuliers 6464

26 Analyse des simulations Les évolutions L évolution des référentiels et des exigences associées De 50 % à 80 % des éléments de 6 familles Passeport des indicateurs environnementaux des ouvrages Le développement de la base de données INIES et la fiabilisation des données De 80 à 500 FDES dans INIES ( ), avec vérification Développement des profils environnementaux produits (PEP) pour les équipements électriques ; ACV pour les équipements, etc. La possibilité de modéliser plus finement les bâtiments Dès les premières phases d un projet Vers une meilleure prise en compte de l impact environnemental des produits de construction 6565

28 Pour conclure Poursuite des travaux La recherche d un équilibre «produits exploitation» dans les impacts environnementaux des bâtiments? Relativiser l exploitation et la focalisation sur un seul impact environnemental La commande MEDDTL et ADEME au CSTB et aux Centres d études techniques de l Equipement (CETEs) Modélisation de bâtiments (PREBAT en majorité) pour définir des valeurs de référence aux indicateurs environnementaux Travaux menés conjointement aux actions de l association HQE Poursuite de modélisations réalisées sur des bâtiments exemplaires Vers une prochaine modélisation des bâtiments en prenant en compte les impacts sanitaires? 6767

29 Merci pour votre attention 6868