Qualité environnementale des bâtiments BBC. Apports des systèmes constructifs en béton

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1 Qualité environnementale des bâtiments BBC Apports des systèmes constructifs en béton OCTOBRE 2009

2 1 Typologie de l étude A. Contexte B. Objectifs C. Méthodologie D. Revue critique SOMMAIRE 2 Résultats obtenus A. Sélection des indicateurs environnementaux B. Le cas de la maison Mozart C. Le cas du petit collectif D. Comparaison économique 3 Conclusion

3 TYPOLOGIE DE L ETUDE A. Contexte B. Objectifs C. Méthodologie D. Revue critique 1

4 A - Contexte Bâtiments : 43 % consommation énergétique 25 % des émissions GES Analyse de Cycle de Vie d un Bâtiment Basse Consommation (BBC) Label BBC : Dès 2011 pour le tertiaire et 2013 pour le résidentiel Prochaine RT (ou RE) 2012 Première étude globale de ce genre menée en France CIMbéton, CERIB, FIB, SNBPE Cabinet TRIBU ENERGIE, ECOBILAN, Cabinet Economiste L. ZIMMER.

5 A - Contexte A l origine de cette étude, il y a la volonté de se défaire de certaines idées reçues, communément admises par le grand public. Contrairement à la brique et au bois, le béton souffre d une mauvaise presse sur le plan environnemental. environnemental A tort, comme le prouvent les conclusions de cette étude. étude

6 B - Objectifs L ambition de cette étude est d obtenir des éléments de comparaison tangibles sur l empreinte environnementale des différents systèmes constructifs représentatifs du marché français : Bloc Béton Béton banché Béton cellulaire Brique terre cuite Monomur en terre cuite Ossature bois Les analyses ont été effectuées sur 100 ans pour correspondre au cycle de vie des bâtiments.

7 C - Méthodologie Chaque bâtiment a fait l objet d un métré détaillé. A chaque élément du métré correspond une Fiche de Déclarations Environnementales et Sanitaires. Plus de 130 FDES ou bilans environnementaux ont été recueillis. Impact du bâtiment = impact de chaque système constructif + impact de l usage

8 C - Méthodologie 2 types de maisons et 1 type de logement collectif sont étudiés. Ils correspondent à des modèles types (RT 2000 et RT 2005), représentatifs de l habitat en France. Maison de type plain-pied, pied, type primo-accédant - Mozart Maison à un étage, type secondo-accédant - MI 2 Immeuble de logements collectifs R+3 - LC 2

9 C - Méthodologie Parts de marché des systèmes constructifs (Structure) BATI-ETUDES, chiffres marché 2008 Maisons isolées Maisons groupées

10 C - Méthodologie Parts de marché des systèmes constructifs (Structure) BATI-ETUDES, chiffres marché 2008 Logements collectifs

11 C - Méthodologie Matériaux de remplissage dans les logements collectifs BATI-ETUDES, chiffres marché 2008

12 C - Méthodologie Durée de vie des matériaux Chaque matériau possède une durée de vie typique qui varie suivant sa nature et ses conditions de service. Ici le nombre d utilisations est calculé sur une période de 100 ans. Durée de vie typique Type de matériaux Nb. utilisations 10 ans Aménagements intérieurs ans Portes et fenêtres en PVC 4 30 ans Portes 4 50 ans 100 ans Isolants - Cloisons en plâtre - Bardage bois Enduits Murs - Planchers - Bois de charpente - OSB Ossature bois - Tuiles béton - Rupteurs 2 1

13 C - Méthodologie Au total 97 types de constructions ont été analysés, prenant en compte les variables suivantes : 3 zones climatiques - H1b, H2b et H3 2 types d isolants - Le polystyrène (PSE et PSEE) - La laine de verre (LDV) 2 systèmes de chauffage - La chaudière à condensation (gaz) - La pompe à chaleur (électricité)

14 C - Méthodologie Label BBC-EFFINERGIE : la consommation d énergie conventionnelle ne doit pas dépasser en zone H2b : 50 kwhep/m².an Elle comprend : le chauffage, la climatisation, l eau chaude sanitaire, l éclairage les auxiliaires. Elle est modulée coefficients régionaux. par des

15 C - Méthodologie Plusieurs leviers pour atteindre l objectif de consommation de 50 kwh ep/m².an (zone H2b). Des arbitrages «raisonnables» entre bâti et équipements ont été faits. 50 kwhep

16 C - Méthodologie Le référentiel BBC-Effinergie requiert également la mesure de perméabilité à l air du bâtiment. En maison individuelle,, la valeur doit être inférieure à : 0,6 m 3 /h.m 2 C est le débit de fuite traversant l'enveloppe sous un écart de pression de 4 Pa. Pour le logement collectif : 1 m 3 /h.m 2

17 D Revue critique Afin de pouvoir communiquer publiquement les résultats d'une ACV comparative conforme à la norme ISO 14040, une revue critique a été réalisée par un panel d'experts, totalement indépendants des praticiens et des commanditaires. Mr LECOULS,, expert norme, coordinateur Mr CHEVALIER, ingénieur d'études et recherche, CSTB Mr SAINCET, Ingénieur à la Direction de la Recherche, Gaz de France - Suez Mme TEULON,, expert conseil et formation en éco-conception, GINCKO21 Mr DELORT, expert béton, ATILH Mr MEDARD,, chargé de mission environnement, Isover La revue critique a duré 3 mois, avec des échanges fréquents entre praticiens et membres du panel : collecte de données, nouveaux calculs, rédaction...et a donné lieu à un rapport global (disponible sur notre site)

18 2 A. Sélection des indicateurs environnementaux RESULTATS OBTENUS B. Le cas de la maison Mozart C. Le cas du petit collectif D. Comparaison économique

19 A - Sélection des indicateurs environnementaux Les 10 indicateurs environnementaux (NF P ) ont été analysés pour les 97 systèmes constructifs. (téléchargeable) Afin de faciliter cette présentation, les résultats de 2 indicateurs majeurs de Grenelle sont exposés ici : Energie primaire totale : somme de toutes les sources d énergie puisées dans les réserves naturelles (gaz, pétrole, charbon, biomasse, l énergie hydraulique, géothermie), au cours du cycle total de vie des bâtiments. Changement climatique : émissions totales des différents gaz à effet de serre (CO 2, méthane, NO 2..).

20 B Le cas de la maison Mozart L'énergie primaire totale Moyenne en zone géographique H2b La quantité d énergie utile à la construction, à l entretien et à la démolition du gros œuvre est près de 4 fois moins importante que l énergie primaire totale d usage kwh MJ 9% kwh MJ 19% kwh MJ 72% kwh kwh Gros Œuvre Second Œuvre Energie d'usage

21 B Le cas de la maison Mozart L'énergie primaire totale - Moyenne par zone géographique C est la zone climatique qui impacte le plus la quantité d énergie primaire totale et non le choix du système constructif. megajoules

22 B Le cas de la maison Mozart Le type de mur ainsi que le type d isolant influent peu sur l énergie primaire totale - Zone H2b L EPT nécessaire à une maison Mozart (LDVH2b) sur une année est du même ordre de grandeur qu un aller et retour quotidien en voiture de 54 km. megajoules

23 B Le cas de la maison Mozart Changement climatique Là aussi, c est la zone géographique qui conditionne le niveau d émission de gaz à effet de serre. Kg équivalent CO2

24 B Le cas de la maison Mozart Changement climatique - Zone H2b L écart d impact «changement climatique» entre solution bloc béton et bois est inférieur à 10 %. Kg équivalent CO2

25 C Le cas du logement collectif Energie primaire totale - Zone H2b La quantité d énergie nécessaire au chauffage, à la climatisation et à l'éclairage est 4 fois plus importante que celle nécessaire à la construction, à l entretien ainsi qu à la démolition MJ kwh 9% KwH MJ 18% kwh KwH kwh MJ 73% KwH Gros Œuvre Second Œuvre Energie d'usage

26 C Le cas du logement collectif Energie primaire totale - Zone H2b Le facteur «zone climatique» impacte fortement la quantité d énergie primaire totale utilisée au cours du cycle de vie du bâtiment. Mégajoules

27 C Le cas du logement collectif Energie primaire totale - Zone H2b Le type de mur ainsi que le type d isolant influent peu sur l énergie primaire totale. Mégajoules

28 C Le cas du logement collectif Changement climatique Le facteur «zone climatique» conditionne fortement la quantité de CO 2 émis tout au long du cycle de vie du bâtiment. Kg équivalent CO2

29 Changement climatique - Zone H2b Peu de différences entre les matériaux. Kg équivalent CO2

30 D Comparaison économique Parallèlement aux études d impacts environnementaux, un chiffrage du coût des différents bâtiments étudiés a été réalisé. Il concerne le gros œuvre et les équipements sélectionnés par Tribu Energie. Il s'agit de prix moyens constatés sur le marché. Ces prix sont le reflet des solutions constructives retenues. Cette étude n intègre pas le coût d entretien et de rénovation des bâtiments.

31 D Comparaison économique Maison type «Mozart»: plain-pied Surface habitable : 100 m 2 (119,4 m 2 SHON) bloc béton brique monomur Béton cellulaire MOB H1b LDV H2b LDV H3 LDV H1b PSE H2b PSE H3 PSE

32 C Comparaison économique Maison type logements collectifs «LC2»: R+3 Surface habitable : m 2 (1 296 m 2 SHON) ITEvoiles béton+enduit ITE voiles béton+vêture béton ITI Briques ITI Blocs H1b LDV H2b LDV H3 LDV H1b PSE H2b PSE H3 PSE ITI Voile béton Les apports des systèmes constructifs en béton

33 CONCLUSION 3

34 Des niveaux BBC atteints avec les systèmes constructifs existants Cette étude met en évidence la possibilité de bâtir, à l aide de systèmes constructifs existants (béton, bois, briques) et bien mis en œuvre, des bâtiments thermiquement efficaces répondant aux exigences BBC et au référentiel Effinergie. Les apports des systèmes constructifs en béton

35 Un facteur significatif : la localisation L analyse des résultats fait apparaître, pour la plupart des critères retenus, l influence du facteur «zone climatique». En effet c est ce paramètre qui détermine de façon significative les niveaux d'empreintes environnementales des différentes solutions étudiées. Les apports des systèmes constructifs en béton

36 Pour des bâtiments BBC, peu de différence d impact environnemental entre les systèmes constructifs A l intérieur d une même zone climatique, l analyse fine des différents résultats fait apparaître une similitude des impacts des différentes solutions pour les deux indicateurs environnementaux majeurs. Ceci est vrai en particulier pour l indicateur «énergie primaire totale consommée» où les différences entre les matériaux ne dépassent pas les 5 %. Les apports des systèmes constructifs en béton

37 Les solutions «béton» sont bien placées. Elle répondent à toutes les exigences environnementales Il est important de souligner qu une empreinte environnementale d un système constructif doit prendre en compte l ensemble des impacts analysés. Dans ce contexte, les solutions constructives traditionnelles en béton (blocs en maison et banché en logement collectif) offrent des performances environnementales comparables à celles de autres matériaux étudiés.

38 C est grâce à l inertie thermique du matériau : un apport majeur pour des bâtiments BBC Une bonne inertie du matériau, associée à une isolation et une ventilation performantes permet : d assurer sans climatisation un bon confort d été la récupération des apports énergétiques gratuits en hiver (soleil) Elle joue donc directement sur la consommation énergétique du bâtiment et sur les émissions de gaz à effet de serre constatées.

39 Dans ce contexte, 3 engagements Partager, avec l ensemble des acteurs du béton, les résultats de cette étude. Promouvoir les bonnes pratiques pour la réalisation des logements BBC (formations, expertises ). Poursuivre l amélioration des constructifs. matériaux et des systèmes