Qualité Environnementale des Bâtiments En route vers des indicateurs de performance. Caroline Lestournelle Christèle Wojewodka

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1 Qualité Environnementale des Bâtiments En route vers des indicateurs de performance Caroline Lestournelle Christèle Wojewodka

2 Sommaire En route vers des indicateurs de performance Analyse de cycle (ACV) Les produits de construction Les bâtiments Le calcul de la qualité environnementale des bâtiments (QEB) étude sur 2 maisons

3 Le contexte la démarche HQE - Un objectif Réaliser des bâtiments sains et confortables dont les impacts sur l environnementl appréciés sur l ensemble de leur cycle de vie soient les plus maîtris trisés s possibles Un leader : le maître d ouvrage Fixe les objectifs à atteindre par opération (Qualité Environnementale du Bâtiment - QEB) 14 «cibles» = aide à la structuration de la réponse technique aux objectifs Définit l organisation pour une action concertée de tous les acteurs (Système de Management) Un résultat à évaluer

4 La Démarche HQE le rôle des acteurs Le rôle des fabricants de produits de construction Améliorer de manière permanente les performances environnementales et sanitaires des produits (Ecoconception) Informer au-delà des obligations réglementaires Fournir des données environnementales et sanitaires permettant d évaluer la Qualité Environnementale des Bâtiments (QEB) les FDES

5 Les Fiches de Déclaration Environnementale et Sanitaire FDES - une norme française Les indicateurs environnementaux sont calculés à partir du cycle de vie complet du produit depuis la production jusqu à la fin de vie «du berceau à la tombe» (base ACV conforme aux normes ISO ) Hypothèses transparentes : entretien, maintenance, fin de vie Interprétation normalisée de la contribution du produit aux impacts environnementaux de l ouvrage et à l évaluation des risques sanitaires et du confort à l intérieur des bâtiments. Les FDES peuvent être individuelles ou collectives Les FDES peuvent être vérifiées selon le programme AFNOR PO1E

6 N Impact environnemental Valeur par annuité Unité 1 Consommation de ressources énergétiques 2 Les Fiches de Déclaration Environnementale et Sanitaire les indicateurs Pour la totalité du cycle de vie Energie primaire totale Energie renouvelable Energie non renouvelable Indicateur épuissement de ressources (ADP) MJ/UF MJ/UF MJ/UF Non épuisable kg éq antimoine/uf Non renouvelable kg éq antimoine/uf 3 Consommation de l eau l/uf 4 Déchets solides Valorisés kg/uf Eliminés Déchets dangereux Déchets non dangereux (DIB) Déchets inertes kg/uf kg/uf kg/uf Déchets radioactifs (4) kg/uf 5 Changement climatique kg éq. CO 2 /UF 6 Acidification atmosphérique kg éq. SO 2 /UF 7 Pollution de l air m 3 /UF 8 Pollution de l eau m 3 /UF 9 Destruction de la couche d ozone stratosphérique kg CFC éq. R 11/ UF 10 Formation d ozone photochimique kg éq. éthylène / UF

7 L Analyse de Cycle de vie (ACV) un peu d histoire Les ACV remontent au premier choc pétrolier. Première étude en 1969 sur la demande de Coca-cola qui avait pour objectif de comparer les bouteilles en verre et en plastique, en prenant en compte les consommations de matière et les émissions de l extraction de matières premières jusqu à la fin de vie des bouteilles étude jamais publiée car contre toute attente, la bouteille en plastique était la meilleure!!

8 L Analyse de Cycle de vie (ACV) la définition Compilation et évaluation des entrants et des sortants ainsi que des impacts potentiels environnementaux d un système de produits au cours de son cycle de vie (du berceau à la tombe) Production Transport Mise en œuvre Vie en œuvre Fin de vie

9 L Analyse de Cycle de vie (ACV) définition de l Unité Fonctionnelle (UF) L unité fonctionnelle doit définir la fonction principale du produit et une durée de référence de son fonctionnement. Dans le cas de produits de construction, elle permet de (re)positionner le fait que les données environnementales ne sont que complémentaires à l aptitude à l usage. Elle est la base de toute comparaison. Elle doit être choisie en fonction de l application du produit dans l ouvrage. Elle inclut les produits indissociables (c est à dire nécessaire à la mise en œuvre du produit selon AT, DTU )

10 (QEB)

11 (QEB) Pour les bâtiments, la norme NF P Partie 1 : cadre méthodologique pour la description et la caractérisation des performances environnementales et sanitaires des bâtiments Partie 2 : guide d application Partie 3 : définitions et méthodes de calcul des indicateurs environnementaux pour l évaluation de la qualité environnementale des bâtiments Ainsi qu un guide d application GA P : Système de Management de l Environnement pour le maitre d ouvrage : opérations de construction, adaptation ou gestion des bâtiments Lignes directrices pour l utilisation de l ISO dans le cadre d une démarche de QEB.

12 (QEB) 1 ère étape: définir l unité de référence l unité de référence s applique au type de service rendu par le bâtiment et non à la qualité du service rendu Exemple : Loger une famille de 4 personnes pendant 1 an l unité de référence est définie à partir des éléments du programme 2 ème étape: définir les processus Il y a 4 types de processus Processus liés à la mise à disposition du bâti Processus liés aux flux de fonctionnement du bâtiment Processus liés à l activité dont le bâtiment est le support Processus liés aux déplacements des usagers.

13 (QEB) Les processus liés à la mise à disposition du bâti (construction/réhabilitation) incluent : - les processus de préparation du site avant construction, - les processus liés à la mise à disposition des produits et matériaux de construction (production et transport), - les processus propres de construction, réhabilitation, déconstruction et démolition des bâtiments - les processus de remise en état du site en fin de vie du bâtiment - les processus de transport et traitement des déchets résultant des processus précédents

14 (QEB) Les processus liés aux flux de fonctionnement du bâtiment sont ceux permettant d'assurer le fonctionnement (pour un usage conforme au programme) d'un bâtiment quelque soit l'activité dont il est le support. II s'agit notamment de processus de chauffage, ventilation, climatisation, éclairage, entretien et de maintenance. Les flux liés à ces processus ne peuvent être estimés qu'en tenant compte de l'activité dont le bâtiment est le support.

15 (QEB) Les processus liés à l'activité dont le bâtiment est le support Outre les processus de fonctionnement, le bâtiment est le support d'autres activités. Ces processus sont spécifiques à chaque bâtiment. Exemple : processus de séchage/cuisson dans une usine, processus de refroidissement des aliments pour un restaurant, processus de nettoyage du linge dans un hôtel...

16 (QEB) Les processus liés aux déplacements des usagers sont ceux liés aux différents transports des usagers. Exemple: transport jusqu au lieu de travail (si maison), transport des occupants de l hôtel et du personnel

17 (QEB) Les indicateurs sont calculés sur l ensemble du cycle de vie du bâtiment. Les indicateurs peuvent être calculés à chaque étape du projet (programme/conception/réalisation/exploitation/démolition/réhabil itation). L'évaluation environnementale d'un bâtiment se fait dans le cadre d'un programme qui doit au minimum préciser : le type et l'usage du bâtiment (bureaux, usines, logements, hôtels ) ; le type d'occupation (nombre d'occupants, plages d'utilisation ) ; la durée de vie programmée ; les éléments de contexte (localisation géographique, données climatiques...).

18 (QEB) CATEGORIE D INDICATEURS Unité Total bâtiment Consommation ressources kwhep énergétiques non renouvelables (1) Total /unité de référence RESSOURCES AIR EAU Epuisement des ressources kg eq Antimoine Consommation Potable m 3 d eau Non Potable m 3 Consommation de foncier m 2 Biodiversité - Pollution de l air m 3 air Changement climatique kg eq CO 2 Acidification atmosphérique kg eq SO 2 Formation d ozone kg eq C 2 H 4 photochimique Destruction couche d ozone kg CFC eq stratosphérique R11 Pollution de l eau m 3 Eutrophisation kg eq PO 4 (2-) DECHETS Dangereux t Non Dangereux t Inertes t Radioactifs t

19 (QEB) outils Il existe plusieurs outils de QEB mais seuls deux ont été primés par l Association HQE Teambuilding développé par Ecobilan Elodie développé par le CSTB

20 (QEB) L étude du FILMM 2 maisons avec deux niveaux de performance énergétique différents (RT 2005 et BBC-Effinergie) Type et usage des bâtiments : logements Étape de la vie des bâtiments à laquelle ont été réalisées les évaluations : conception Durée de vie programmée des bâtiments : 100 ans Unité de référence : loger une famille de 4 personnes pendant une annuité Informations additionnelles utiles : n les bâtiments étudiés sont implantés en France, dans les zones climatiques H1a ou H3 n deux types de bâtiments sont étudiés : les maisons Mozart et MI2 n deux niveaux de performance énergétique sont étudiés : RT 2005 et label BBC-Effinergie n chauffage et ECS fournis par une chaudière à condensation (80 % de l énergie d usage) (autres usages en électricité) n transport des usagers (60 kms par jour pendant 220 j) n déchets ménagers : 353 kg par habitant par an (source ADEME)

21 (QEB) L étude du FILMM 2 maisons avec deux niveaux de performance énergétique différents (RT 2005 et BBC-Effinergie) La modélisation a été réalisée à partir des fiches de déclaration environnementale et sanitaire (FDES) disponibles.

22 (QEB) Etude QEB

23 (QEB) Etude QEB

24 (QEB) Etude QEB Le rôle de l isolation - un investissement très rentable Quand on étudie en détail, l indicateur «énergie primaire totale», on peut noter que l isolation «BBC» voit les impacts de l isolant plus que doubler par rapport à l isolation de niveau réglementaire (+121 % en zone H1a maison Mozart - cf tableau). Mais l énergie «consommée» par cette isolation «BBC», ne représente en valeur absolue que MJ alors qu elle permet d économiser MJ sur la maison, soit 2,6 % de l économie. L énergie investie pour une isolation «BBC» par rapport à une isolation RT 2005 représente donc un investissement de 2 à 6 qui rapporte 100 sur cet indicateur (voir tableau ci-dessous).

25 (QEB) Etude QEB

26 (QEB) Etude QEB Les résultats permettent de tirer les conclusions suivantes : n Les impacts supplémentaires générés par l ajout de matériau isolant pour atteindre un meilleur niveau d isolation sont largement «amortis»par la diminution de la consommation d énergie lors de la vie en œuvre du bâtiment. n L isolation constitue donc un «investissement» très rentable en particulier sur l indicateur «énergie primaire totale». n De plus, l atteinte d un meilleur niveau d isolation apporte un bénéfice environnemental significatif sur certains indicateurs comme l «énergie primaire totale», le «changement climatique» et l «acidification atmosphérique».

27 (QEB) Etude QEB n Quand on ajoute la vie de la famille (énergie de l électroménager, consommation d eau, production de déchets et transport de la famille), on constate que : Le transport des habitants est un élément capable d influencer de façon non négligeable certains indicateurs sur le cycle de vie du bâtiment, tels que l «énergie primaire totale», le «changement climatique» et l «acidification atmosphérique». La production de déchets se répartit de façon homogène entre les déchets des habitants et les déchets dus à la fin de vie du bâtiment. Les isolants contribuent à cet indicateur à hauteur de 2%.

28 (QEB) Etude QEB Sur le périmètre «bâtiment», on voit aisément que la phase ayant le plus d impact est la vie en œuvre (énergie d usage) quel que soit le niveau d isolation. Néanmoins, une baisse significative est obtenue avec le niveau BBC (1/3). Parallèlement, l impact de l isolant qui n est pas visible sur le graphique au niveau RT est à peine émergent pour le niveau BBC. Il est important de noter que l énergie du cycle de vie de la totalité des produits de construction, même au niveau BBC, est entre 7 et 4 fois inférieure à l énergie d usage.

29 (QEB) Etude QEB Quand on rajoute la «vie de la famille», on peut constater que l énergie spécifique est du même ordre de grandeur que les consommations énergétiques prises en compte dans la réglementation. Cette énergie cumulée au poste«transport des habitants» devient un enjeu compte tenu de son importance.

30 (QEB) Etude QEB Les commentaires sont les mêmes que pour l indicateur énergétique à la différence que l énergie spécifique étant principalement l électricité, son impact sur le changement climatique est nettement plus faible. A contrario celui des transports prend plus d importance.

31 (QEB) Etude QEB Sur le périmètre «bâtiment», les produits de construction ont un impact important sur l indicateur «consommation d eau». Néanmoins, cette contribution est pratiquement négligeable quand on considère la consommation de la famille. Les efforts pour améliorer cet indicateur devront donc se porter vers tous les moyens de gestion de l eau des habitants.

32 (QEB) Etude QEB Sur le périmètre «bâtiment», c est la fin de vie de ce bâtiment qui est le plus gros contributeur puisque le scénario utilisé est la mise en décharge. Quand on considère la vie de la famille, les déchets générés par celle-ci sont quasiment équivalents à ceux du bâtiment en fin de vie. Cette analyse ne tient pas compte de la catégorie de déchets générés (les déchets du bâtiment sont principalement des déchets inertes alors que ceux de la famille sont des déchets ménagers).

33 (QEB) Etude QEB Sur le périmètre «bâtiment», les produits de construction représentent environ la moitié de cet impact pour les maisons de niveau BBC. Mais si on prend en compte la vie de la famille, c est le transport qui contribue principalement à l indicateur «acidification atmosphérique» (81% maison Mozart BBC en zone H1a).

34 Pour plus de renseignements : Caroline Lestournelle lestournelle.filmm@orange.fr Christèle Wojewodka Christèle.wojewodka@saint-gobain.com