Formation Bâtiment Durable : Formation générale Bruxelles Environnement CONSTRUIRE ET RÉNOVER DES BÂTIMENTS DURABLES Liesbet TEMMERMAN CERAA Formation mise en œuvre par le Centre Urbain asbl.
Objectif(s) de la présentation Comprendre pourquoi un projet de construction ou rénovation durable se doit de prendre en compte les enjeux liés aux actes de construire et de rénover, en lien avec le contexte, urbain, dans lequel ces actes sont posés Introduire les enjeux de la construction en Région de Bruxelles-Capitale, et les asseoir comme base d une conception et approche holistique d un projet Comprendre les principes de l écologie industrielle et leur transposition aux projets de construction / rénovation A l aide d un exemple, montrer une mise en pratique de ces principes 1
Plan de l exposé Introduction Les enjeux en Région de Bruxelles-Capitale Enjeux liés au Territoire Enjeux liés à l Energie Enjeux liés à l Eau Enjeux liés à la Matière Enjeux liés au Confort et à la Santé Appréhender le bâtiment comme un écosystème Introduction à l écologie industrielle Trois types d écosystème Exemple d une approche intégrée Les 4 principes directeurs de l écologie industrielle Les boucles de la matière L économie de matière Principes de l écologie industrielle appliqués au bâti 2
Introduction: En tant que professionnels maîtres d ouvrage, prescripteurs, décideurs, concepteurs, entrepreneurs, posant des actes de programmation, planification, conception, étude, évaluation, mise en œuvre dans le cadre projets de construction / rénovation qui s inscrivent l environnement urbain construit de la Région de Bruxelles-Capitale 3
Introduction: L acte de construire ou rénover: Impacte directement ainsi qu indirectement le contexte, l environnement dans lequel le projet s inscrit, à plusieurs niveaux Demande, de la programmation à la réception, de mener une réflexion et de faire des choix qui détermineront les qualités et les performances du projet Pose la question de comment mettre le projet en lien avec son environnement, ce qu il peut y contribuer, et comment il peut s en nourrir 4
Contexte mondial Pourcentages de résidents en milieu urbain, bilan mondial: Source: United Nations, Department of Economic and Social Affairs, Population Division: World Urbanization Prospects, the 2011 Revision, New York 2012. 5
Contexte en Région de Bruxelles-Capitale!! Croissance démographique en région bruxelloise: "! A Bruxelles, selon le Bureau Fédéral du Plan :! + 35% d habitants d ici à 2060! soit 1.475.200 habitants en 2060 1.600.000 1.500.000 1.400.000 1.300.000 1.200.000 1.100.000 1.000.000 900.000 800.000 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 Perspectives de croissance de la population à Bruxelles (2000-2060), Doc CERAA Source : BUREAU FEDERAL DU PLAN, Perspective de population 2010-2060, Bruxelles, décembre 2011 6
Contexte en Région de Bruxelles-Capitale Les projets immobiliers face à la raréfaction des terrains vierges Nombre de parcelles non construites > 1000m², en propriété publique (gauche) et superficie totale (droite) Source : revue Rassemblement Bruxellois pour le Droit à l Habitat, n 38, 2010. 7
Contexte en Région de Bruxelles-Capitale Offrir un cadre de vie de qualité à une population urbaine en pleine croissance Écart de croissance annuelle moyenne de la population par rapport à la Région, période 2010-2020 Source : Les Carnets de l Institut Bruxellois de Statistique et d Analyse, Projections démographiques bruxelloises 2010-2020, Bruxelles. 8
Enjeux en RBC liés au Territoire Echanges sociaux Biodiversité Mobilité douce Paysage urbain 9
Enjeux en RBC liés au Territoire Comment le projet optimise-t-il les interactions sociales? ouvre-t-il à de nouvelles probabilités d échange? soutient-il des formes de sociabilité formelle ou informelle? Densité, diversité, anfractuosité, Batex L Espoir, Molenbeek 10
Enjeux en RBC liés au Territoire Comment, par sa situation, son implantation, sa conception, le projet favorise-t-il la mobilité douce? se raccorde-t-il aux et renforce-t-il les réseaux de mobilité alternative 11
Enjeux en RBC liés au Territoire Source: CERAA asbl 12
Enjeux en RBC liés au Territoire Comment le projet crée-t-il un lien avec la nature? Quelle place le projet réserve-t-il à la biodiversité? Source: MDW architectes, Batex Crèche Plasky, Schaerbeek 13
Enjeux en RBC liés au Territoire Comment le projet crée-t-il un lien avec la nature? Quelle place le projet réserve-t-il à la biodiversité? Batex Montagne de Saint-Job, Uccle Batex Biplan, Haren 14
Enjeux en RBC liés au Territoire Comment le projet complète-t-il le paysage urbain en devenir, lui donne-t-il du sens, de l étoffe? Batex Rue de Suède, BXL Batex Savonnerie Heymans, BXL Batex Cygnes-Digue, Ixelles 15
Enjeux en RBC liés à l Energie Mesures techniques Industrie 3% Transport 25% Logement 41% Energies renouvelables Tertiaire 31% Mesures architecturales 16
Enjeux en RBC liés à l Energie Source: Etude Passif Bruxelles, CERAA asbl 17
Enjeux en RBC liés à l Energie Source: Etude Passif Bruxelles, CERAA asbl 18
Enjeux en RBC liés à l Energie Quelle(s) stratégie(s) de réduction des besoins en énergie du bâtiment? Quels dispositifs sont mis en œuvre? (passifs/actifs) 19
Enjeux en RBC liés à l Energie Quels sont les moyens de production permettant de satisfaire aux besoins énergétiques restants? 20
Enjeux en RBC liés à l Eau Comment le projet prend-il en compte la problématique de la gestion de l eau de pluie? Source: ULB-IGEAT 21
Enjeux en RBC liés à l Eau Source: Matriciel 22
Enjeux en RBC liés à l Eau Source: Matriciel 23
Enjeux en RBC liés à l Eau Quels sont les dispositifs mis en place facilitant un usage respectueux de l eau? 24
Enjeux en RBC liés à la Matière Déchets Energie Grise Impact sur l environnement Impact sur la santé Matériaux 25
Enjeux en RBC liés à la Matière Comment le projet prend-il en compte le caractère fini des ressources? 26
Enjeux en RBC liés à la Matière Par quels dispositifs le projet permet-il la réduction et le recyclage des déchets de construction et démolition? 27
Enjeux en RBC liés à la Matière Par quels dispositifs le projet permet-il la réduction et le recyclage des déchets d exploitation? 28
Enjeux en RBC liés au Confort & la santé Qualité de l environnement intérieur Qualité de vie Qualité de l environnement extérieur 29
Enjeux en RBC liés au Confort & la santé Comment le projet offre-t-il un niveau de confort et un environnement sain adéquat, en regard de sa fonction? CONFORT THERMIQUE RESPIRATOIRE VISUEL ACOUSTIQUE 30
Le concours Batex: Approche holistique Isolation Toiture végétale Echangeur double flux Gestion de l eau Energies renouvelables Eco-matériaux Refroidissement passif Confort et santé Eco-mobilité Analyse du Cycle de Vie Biodiversité 31
Appréhender le bâtiment comme un écosystème 32
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les grands principes de l écologie industrielle Ecologie: Industriel: étude scientifique des écosystèmes ensemble des activités humaines dans la société technologique moderne «Le modèle simpliste actuel d activité industrielle doit être remplacé par un modèle plus intégré: un écosystème industriel.» ( ) R. Frosch, vice président de la recherche, & N. Gallopoulos, responsable de la recherche des moteurs, chez Général Motors. Scientific American 1989 - Pour La Science numéro spécial «La gestion de la planète Terre» voir l article «Des stratégies industrielles viables» 33
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les grands principes de l écologie industrielle Une vision globale, intégrée, de tous les composants du système industriel et de leurs relations avec la biosphère Etudie les flux des stocks de matière et d énergie à «Métabolisme industriel» : analyse rigoureuse des flux (masse) Pour l architecture : Compréhension globale du fonctionnement du système industriel Identification des flux problématiques et des actions prioritaires Planification : estimer l effet cumulé des résolutions locales 34
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les grands principes de l écologie industrielle Deux conceptions largement dominantes à dépasser :!! La perception du système industriel comme séparé de l environnement!! L approche «end-of-pipe» Intervention corrective en fin de processus sans remise en cause du processus même Exemple : le traitement des pollutions 35
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les grands principes de l écologie industrielle Scientific American, Septembre 1989 36
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les grands principes de l écologie industrielle Source: «The Story of Stuff, with Annie Leonard» http://www.storyofstuff.com 37
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les grands principes de l écologie industrielle Procédés industriels classiques : Schémas de production linéaires End-of-pipe Produit Usage Déchet 38
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les grands principes de l écologie industrielle Procédés industriels classiques : Ecologie industrielle: Schémas de production linéaires Schémas de production bouclés End-of-pipe Conception intégrée et prévention Produit Usage Déchet Déchet = Matière première Produit 39
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les grands principes de l écologie industrielle Enjeux de l écologie industrielle : favoriser la transition du système industriel actuel, caractérisé par l approche «end of pipe», vers un système viable dans le temps (= durable) inspiré par le fonctionnement des écosystèmes biologiques. TRANSITION = ECO-RESTRUCTURATION EXEMPLES A L ECHELLE DU BATIMENT è 40
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Trois types d écosystème 41
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Trois types d écosystème Ecosystème «Type I» Schéma d un écosystème de type I (source: Braden r. Allenby). Ressources illimitées Déchets illimités Exemple : villa Savoye - Le Corbusier 42
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Trois types d écosystème Ecosystème «Type III» Schéma d un écosystème de type III (source: Braden r. Allenby). Ressources limitées Déchets limités Exemple : maison Quinet 1977 arch. E. Moureau 43
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Trois types d écosystème Ecosystème «Type III» Schéma d un écosystème de type II (source: Braden r. Allenby). Faible consommation de ressources Flux de matière quasi cycliques Exemple : résidence Ölsbündt 1997 arch. H. Kaufman 44
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Trois types d écosystème Schéma d un écosystème industriel idéal (source: Braden r. Allenby). 45
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Exemple d une approche intégrée en boucle fermée La symbiose industrielle de Kalundborg 46
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les 4 principes directeurs de l écologie industrielle Les 4 principes directeurs: Boucler : rendre les flux de matière, eau et énergie quasi cycliques Etanchéifier : minimiser les pertes par dissipation Intensifier : dématérialiser l économie Alléger : décarboniser, dé-azoter, EXEMPLES A L ECHELLE DU BATIMENT è 47
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les 4 principes directeurs de l écologie industrielle Premier principe d écologie industrielle : Boucler ou valoriser systématiquement les déchets But : flux de matière/ressources quasi cycliques Agence bancaire, bibliothèque et 13 logements (Rabobank Pey-Posterholt - NL) Déchet = ressource; Bâtiment = stock; Décharge = gisement 48
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les 4 principes directeurs de l écologie industrielle Deuxième principe d écologie industrielle : Etanchéifier ou minimiser les pertes par dissipation But : minimiser les pertes dissipatives durant la totalité du cycle de vie Eviter la dispersion des substances problématiques durant le cycle de vie des bâtiments par une protection constructive du bois Séparation des eaux de pluie, grises et noires pour une gestion différenciée permettant d éviter la dissipation des polluants Efficacité, prévention, optimisation des moyens. 49
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les 4 principes directeurs de l écologie industrielle Troisième principe d écologie industrielle : Intensifier ou dématérialiser l économie But : accroître la quantité de services par unité de matière Accroître la quantité de services par unité de matière: densité, ville compacte, rénover et réaffecter les bâtiments, réutiliser les matériaux et éléments de construction, maximiser l usage de l espace 50
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les 4 principes directeurs de l écologie industrielle Quatrième principe d écologie industrielle : Alléger ou décarboniser l énergie But : décarboniser la diète industrielle Réduire l utilisation des énergie fossiles à tous les niveaux: dans les processus de fabrication et les transports (énergie incorporée), par la conception bioclimatique (habitat passif), par l utilisation des énergies renouvelables, Réduction des impacts, prise en compte des écobilans, optimisation de l utilisation des ressources,. 51
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les boucles de la matière Shearing layers of change. (Donald Ryan in «How buildings learn» Stewart Brand 1994) 52
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les boucles de la matière 53
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les boucles de la matière Durée de vie Les couches de durabilité et leur dissociabilité 54
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les boucles de la matière EXTRACTION DES MATIERES PREMIERES PRODUCTION DU MATERIAU RECYCLAGE FOURNISSEUR INCINERATION FIN DE VIE DECHARGE VIE EN OEUVRE ET ENTRETIEN MISE EN OEUVRE SUR CHANTIER 55
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les boucles de la matière EXTRACTION DES MATIERES PREMIERES PRODUCTION DU MATERIAU DOWN CYCLING UPCYCLING RECUP FOURNISSEUR INCINERATION FIN DE VIE DECHARGE VIE EN OEUVRE ET ENTRETIEN MISE EN OEUVRE SUR CHANTIER 56
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les boucles de la matière EXTRACTION DES MATIERES PREMIERES PRODUCTION DU MATERIAU FOURNISSEUR RECUP INCINERATION FIN DE VIE DECHARGE VIE EN OEUVRE ET ENTRETIEN MISE EN OEUVRE SUR CHANTIER 57
Appréhender le bâtiment comme un écosystème Les boucles de la matière EXTRACTION DES MATIERES PREMIERES PRODUCTION DU MATERIAU UPCYCLING FOURNISSEUR FIN DE VIE MISE EN OEUVRE SUR CHANTIER INCINERATION DECHARGE VIE EN OEUVRE ET ENTRETIEN 58
Appréhender le bâtiment comme un écosystème L économie de matière 59
Appréhender le bâtiment comme un écosystème L économie de matière 60
Appréhender le bâtiment comme un écosystème L économie de matière Economie de moyens Tôle pliée Béton armé Rapport Volume (m³) 0.132 4 30 Poids (kg) 1.000 10.000 10 Coût (Euros) 5.200 4.600 0.90 61
Appréhender le bâtiment comme un écosystème L économie de matière Preventive Maintenance of Buildings New York: Van Nostrand Reinhold, 1991 in How buildings learn Steward Brand, 1994 62
Appréhender le bâtiment comme un écosystème L économie de matière Economie de moyens Tôle pliée Béton armé Rapport Volume (m³) 0.132 4 30 Poids (kg) 1.000 10.000 10 Coût (Euros) 5.200 4.600 0.90 Energie grise (kwh) 8.000 10.700 1.34 63
Principes de l écologie industrielle appliqués au bâti Par le choix et la mise en œuvre du procédé constructif, le projet doit viser : Une utilisation rationnelle des ressources et matériaux. La prévention de déchets Une flexibilité poussée, anticipant les transformations ultérieures du bâtiment Le démontage et le recyclage d éléments et matériaux de construction en fin de vie. Concevoir pour déconstruire et non pour démolir. Un choix écologique de matériaux des construction Limiter la production de polluants, nocifs pour la santé et l environnement, et réduire la consommation d énergie lors de la production des matériaux, de leur transport et de leur mise en œuvre. 64
Principes de l écologie industrielle appliqués au bâti Ces objectifs peuvent être atteints par une réflexion organisée autour de trois notions : La préfabrication/standardisation, Le choix des matériaux (quantité, nature, impact environnemental) et des modes de construction, et Le potentiel de réemploi des éléments constructifs. 65
Principes de l écologie industrielle appliqués au bâti Rénovation & matériaux de construction - quelques pistes: Réduire la quantité de matière mise en oeuvre: compacité des volumes (extensions) réutilisation / récupération / revalorisation d éléments présents in situ Privilégier les matériaux renouvelables ou recyclés (écobilan) ex. ossatures bois, béton à base de granulats recyclés Pour une performance identique et selon le principe constructif retenu, opter pour le matériau le moins énergivore et le moins nocif (écobilan) Privilégier des matériaux pour lesquels il existe une filière de recyclage Conserver le plus possible la structure existante: renforcer/réparer >< remplacer 66
Principes de l écologie industrielle appliqués au bâti Rénovation & matériaux de construction - quelques pistes: Privilégier les structures légères: évite l'intervention sur les structures ( fondations existantes (ex. Analyser la possibilité d'utilisation d éléments préfabriqués/ standardisés Optimiser les principes constructifs exemple des structures mixtes architecture bioclimatiqie: prise en compte des propriétés intrinsèques 67
Principes de l écologie industrielle appliqués au bâti EN RESUME: 6 principes-clés essentiels Boucler Etanchéifier Intensifier Décarboniser Couches de durabilité Economie de moyens 68
Ce qu il faut retenir de l exposé L acte de construire ou rénover des bâtiments dans un objectif de durabilité Ne considère pas le bâtiment comme un objet isolé et autosuffisant, dont les impacts se limitent à la parcelle, mais visera à l intégrer, l accrocher aux différents flux (voisins comme plus distants) et d y contribuer Développera une approche holistique, prenant en compte les enjeux liés à la construction / rénovation sur le plan du développement durable, prendra en compte ces enjeux et élaborera le projet en apportant des solutions adaptées Saisit l opportunité de développer le projet afin qu il puisse offrir une réelle plus-value et un véritable lien, échange: à ses occupants, au quartier qui l entoure, à la ville dans son ensemble 69
Outils, sites internet, etc intéressants : Site: http://www.ibgebim.be Professionnels Thèmes Eco-construction Rubrique 'Outils pratiques 'Guide Pratique pour la construction et rénovation durables de petits bâtiments' (< 1000 m2) Attention: Approfondissement en cours! Outil de caractérisation d'un bâtiment 'Green Building Brussels Rubrique 'Déchets de construction': 'Guide de gestion des déchets de construction et de démolition' Service Facilitateur Bâtiments Durables: 0800/85775 ou facilitateur@environnement.irisnet.be 70
Bibliographie: Densités bruxelloises et formes d habiter URBA-UCL (B. Declève, P. Ananian, M. Anaya, A. Lescieux), AATL, Région de Bruxelles-Capitale, 2009 ISBN 978-2-9600749-6-3 BRUXELLES! E. Corijn, E. Vloeberghs, VUBPress, 2009 ISBN 978-9-054860-6-6 Ecologies urbaines (CNRS Collection Villes) O. Coutard, J.-P. Lévy, Ed. Economica, Paris, 2010 ISBN 978-2-7178580-2-0 A life cycle approach to buildings: Principles, Calculations, Design Tools H. König, N. Kohler, J. Kreibig, T. Lützkendorf, Ed. Détail, Munich, 2010 ISBN 978-3-92003444-5-4 71
Bibliographie (suite): Écologie industrielle et territoriale: Stratégies locales pour un développement durable N. Buclet, Presses Universitaires du Septentrion, 2001 ISBN 978-27574033-1-0 How buildings learn: What happens after they re built S. Brand, Viking Press, 1994 ISBN 978-01401399-6-9 La ville autrement Alternatives économiques / Revue Urbanisme, Paris, 2009 (hors-série) ISSN 1291-1704 Habiter autrement (MOOK) Sous la direction de H. Dougier, Ed. Autrement, Paris, 2009 ISBN 978-2-7467133-9-0 72
Contact Liesbet TEMMERMAN Architecte & chercheure CERAA asbl Coordonnées: ( : 02/537.47.51 E-mail : liesbet.temmerman@ceraa.be 73
Merci pour votre attention. 74