Construction zéro carbone: entre défi et réalité Conrad Lutz architecte EAI-FR/12.03.2015
EAI-FR/12.03.2015 Est-il possible de construire et d exploiter un bâtiment zéro carbone?
Pourquoi construire zéro carbone? Qu est-ce qu un bâtiment zéro carbone? Quels sont les points critiques pour la planification, la réalisation et l exploitation d un bâtiment zéro carbone? Que puis-je faire en tant qu entrepreneur?
EAI-FR/12.03.2015 Pourquoi construire zéro carbone?
Les bâtiments en Suisse sont les plus gros consommateurs d énergie et producteurs de CO 2 Différence statistique, y.c. l'agriculture 1% 0% Transports 35% Ménages 28% Bâtiments 44% Industrie 19% Services 16% Source: OFEN, Satistique globale suisse de l énergie 2012
Ces 200 dernières années la concentration de CO 2 a doublé dans l atmosphère ppm sources; une vérité qui dérange AL G0RE 2007
En parallèle à l augmentation de CO 2, la température moyenne a augmenté de +2 ces 120 dernières années Source: http://climate.nasa.gov
EAI-FR/12.03.2015 Qu est-ce qu un bâtiment zéro carbone?
Net zero energy building: un bâtiment qui sur une année produit autant d énergie qu il n en consomme Exploitation kwh/an Consommation Production -x x Bilan sur une année source: Concept zero-carbone@bluefactory, J.-P. Bacher, W.Halter
Life cycle zero energy building: un bâtiment qui sur sa durée de vie produit autant d énergie qu il n en a consommé pour sa construction et son exploitation (chauffage, ventilation, électricité) Construction + exploitation kwh -x x Bilan sur la durée de vie du bâtiment source: Concept zero-carbone@bluefactory, J.-P. Bacher, W.Halter
Net zero carbon building: un bâtiment qui sur une année compense les émissions de CO 2 pour son exploitation par les émissions de CO 2 évitées par la production d énergie Exploitation kgco 2 éq./an -x x Bilan sur une année source: Concept zero-carbone@bluefactory, J.-P. Bacher, W.Halter
Life cycle zero carbone building: sur sa durée de vie, un bâtiment zéro carbone émet moins de CO 2 qu il n en a nécessité pour sa construction et son exploitation Construction + exploitation kgco 2 éq. x -x Bilan sur la durée de vie du bâtiment
Quels sont les points critiques pour la planification la construction l exploitation d un bâtiment zéro carbone?
Planification construction EAI-FR/12.03.2015
Efficacité énergétique: Forme du bâtiment Qualité de l enveloppe Ventilation contrôlée Maximisation des apports solaires
En optimisant le volume bâti, on peut réduire fortement sa consommation énergétique Surface ext.: 40m 2 Surface ext.: 65m 2 Surface ext.: 80m 2 + 62.5 % Influence des volumes avec une même surface au sol Surface au sol: 20m 2 + 100% source: au fil du bois/ 2008
La qualité de l enveloppe influence grandement la consommation énergétique Litres équivalent mazout par m 2 par an 25 20 15 10 5 0 22 Typique 1975 12 SIA 380/1:1988 8.6 SIA 380/1:2001 6.2 SIA 380/1:2009 5.0 3.4 Minergie 2013 (neuf) Minergie P 2013 (neuf) 18 Moyenne des bâtiments suisses
La ventilation contrôlée avec récupération de chaleur permet d économiser de l énergie tout en augmentant la qualité de l air et le confort
L apport d énergie passive du soleil dans un bâtiment Minergie ou Minergie-P bien orienté peut couvrir jusqu à 70% des besoins annuels pour chauffer le bâtiment. Protection solaire Espaces de vie au sud Espaces de service au nord Façade nord fermée Masse pour réguler les gains thermiques Façade sud ouverte
Choix des matériaux
L énergie grise d un matériau correspond à l énergie nécessaire de la source du matériau jusqu à sa mise en œuvre Le choix des matériaux détermine la quantité d énergie grise consommée lors de la construction d un bâtiment Revêtements de façades Pour 1m 2 PRG: Potentiel de réchauffement global en kgco 2 -Eq/m 2 EP-nr: Energie primaire non-renouvelable en kwh/m 2 Source: dena-energies, 2010
Isolations Pour 1m 2, valeur U: 0.11 W/m 2 K PRG: Potentiel de réchauffement global en kgco 2 -Eq/m 2 EP-nr: Energie primaire non-renouvelable en kwh/m 2 Source: dena-energies, 2010
Choix de la source énergétique
Suivant la source énergétique choisie, les émissions de CO 2 d un bâtiment peuvent varier d un facteur 4 PRG: Potentiel de réchauffement global en kgco 2 -Eq/m 3 EP-nr: Energie primaire non-renouvelable en kwh/m 3 Source: dena-energies, 2010
Exploitation
Durant l exploitation, le choix de la source d énergie électrique peut faire varier les émissions de CO 2 d un facteur 4 60%hydraulique 40% nucléaire PRG: Potentiel de réchauffement global en kgco 2 -Eq/kWh EP-nr: Energie primaire non-renouvelable en kwh sources: LESO EPFL Lausanne, IPEA EIG Genève
Baisser la température de 1 C peut faire économiser jusqu à 7% de l énergie de chauffage
Le comportement des utilisateurs peut faire varier de 50 % la consommation d énergie
Un exemple concret de bâtiment zéro carbone
Le Green Offices
Emissions de CO 2 sur 100 ans kgco 2 eq 1'339'522 1'263'031 1'400'000 1'200'000 1'000'000 800'000 600'000 400'000 200'000 0 70% = 1000 t CO 2 404'522 Construction Exploitation Démolition 200'000 400'000 SIA 380/1 Minergie P Minergie P ECO Green Offices Sur sa durée de vie, Green Offices permettra d économiser 1000 t de CO 2 par rapport à un bâtiment standard grâce à sa conception innovante et à son exploitation conséquente Méthode: IPCC 2007 GWP 100a version 1.02 Base de données: écoinvent 2.2
Emissions de CO 2 sur 100 ans kgco 2 eq 1'339'522 1'263'031 1'400'000 1'200'000 1'000'000 800'000 Construction Exploitation Démolition 600'000 400'000 200'000 0 700 t CO 2 stocké dans le bois 200'000 400'000-345 203 SIA 380/1 Minergie P Minergie P ECO Green Offices En considérant la définition standard, le Green Offices n est pas zéro carbone, toutefois, le CO 2 stocké dans le bois permet de le devenir. Méthode: IPCC 2007 GWP 100a version 1.02 Base de données: écoinvent 2.2
SIA 380/1 2001 prix constant CHF 370.-/t MINERGIE-P-ECO green-offices prix constant CHF 370.-/t CHF 90 400.- CHF 8 000.- prix augmente Ø CHF 560.- /t prix augmente Ø CHF 560.- /t CHF 135 600.- CHF 12 000.- différence : CHF 123 600.- capitalisation : 10 ans à 3.8% = CHF 320 000.- Les économies de chauffage sur 10 ans représentent un bénéfice de 320 000.-
Que puis-je faire en tant qu entrepreneur?
En tant qu entrepreneur, investisseur et citoyen, vous avez la responsabilité de diminuer vos émissions de CO2. La construction de bâtiments zéro carbone est un des moyens pour faire baisser les émissions de la Suisse.
Merci pour votre attention! Conrad Lutz Architecte www.lutz-architectes.ch