Éco-construction : le CSTB dessine le bâtiment du futur

Extrait de notre hors-série Les nouvelles adresses des entreprises paru en mars 2022. Cette publication trimestrielle, consacrée à l’immobilier de bureau, interroge ce qui se dessine sur le territoire régional, pour penser ce qui se construit et se construira demain.

Au fil des siècles, le secteur de la construction a connu de nombreuses révolutions techniques. En termes d’architecture, de dimensions, de matériaux, de localisation… Nos méthodes de construction ont évolué. Mais dans un contexte d’urgence climatique extrême, l’Homme doit réagir. Il engage aujourd’hui un nouveau virage technique dans sa manière de penser, et de construire le bâtiment. Nous vivons une période de mutation vers des édifices plus propres, plus durables et plus respectueux de l’environnement. Peu importe sa fonction, sa forme ou sa taille, le bâtiment de demain sera bien différent de celui d’hier. Mais à quoi ressemblera-t-il ?

Pour dégager quelques éléments de réponses, la rédaction de Gomet’ s’est entretenue fin février avec Julien Hans, directeur Énergie et Environnement au Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB). Cet expert du bâtiment et de l’environnement anime une équipe de 110 chercheurs et ingénieurs spécialisés dans le domaine de l’efficacité énergétique et environnementale. Julien Hans est également responsable du CSTB de Grenoble. Selon lui, la nouvelle réglementation environnementale entrée en vigueur en 2020 (RE2020) va bousculer notre manière de concevoir le bâtiment. Il faut désormais surveiller le « coût pour la planète » de nos ouvrages, en intégrant l’impact de chaque produit de construction utilisé.

Les professionnels réalisent aujourd’hui des fiches de déclaration industrielle et environnementale. « Les grands groupes le font eux même, d’autres sollicitent des bureaux d’études spécialisés », nous informe Julien Hans – ces fiches sont vérifiées par une tierce partie indépendante. L’analyse de cycle de vie (ACV), c’est le bilan comptable sur l’environnement. Selon le chercheur au CSTB, c’est un paramètre qui correspond finalement à « tout ce que j’ai consommé pour fabriquer mon produit, et tout ce que je vais émettre dans la nature ». Depuis la promulgation de la RE2020, le bilan carbone est réclamé à chaque construction neuve. « Pour l’industriel, c’est devenu une donnée classique, au même titre que la résistance mécanique ou thermique ».

Un bâtiment durable, bas carbone… et moins coûteux !

Les produits de construction utilisés contribuent à la performance écologique du bâtiment. D’après Julien Hans, depuis le début des années 2000, un bâtiment écologique c’était « plus ou moins un bâtiment isolé avec un système de production énergétique efficace ». Mais aujourd’hui, on vérifie la provenance des matériaux, les méthodes de fabrication des produits (fenêtre, plancher, carrelage, toiture, isolant…) – on interroge également les constructeurs sur la gestion des déchets liés à la fabrication de l’édifice. C’est en suivant ce nouveau protocole qu’on détermine si un bâtiment est bien décarboné ou non.

La meilleure façon d’être bas carbone, c’est d’être frugal.

Julien Hans

D’autres paramètres découlent de cette réglementation carbone grâce à l’ACV. La qualité de l’air, l’économie circulaire, l’utilisation de matières premières, la recyclabilité des matériaux, le respect de la biodiversité… Même s’ils ne sont pas obligatoire sur l’ensemble de l’Hexagone, ces critères sont déjà réclamés par certains territoires. « Et demain, on s’intéressera systématiquement à ce genre d’informations », appuie Julien Hans. On pourrait interpréter cet ensemble de réglementations comme une contrainte forte, une épine dans le pied des professionnels de la construction. Mais selon le chercheur, le bilan environnemental obligatoire n’est pas une mauvaise nouvelle. La construction bas carbone serait au contraire une opportunité pour innover, et une méthode de fabrication moins coûteuse. Elle participe également à l’émergence de filières locales et à la création d’emplois sur notre territoire.

Les matériaux du futur à portée de main

Dans le secteur de l’habitat individuel, de plus en plus de sociétés proposent des constructions à base de matières premières. Pour Julien Hans, « la meilleure façon d’être bas carbone, c’est d’être frugal ». C’est le cas à Marseille de Messibat International. Cette jeune société (2008) construit des maisons individuelles, des hôtels en Afrique avec des matériaux durables comme la pierre, l’argile, le bois, le bambou ou encore la brique de terre crue. « Je ne vois pas pourquoi cette terre récoltée directement sur la parcelle coûterait plus cher (…) que du béton coulé ou du parpaing », remarque Julien Hans. C’est une certitude, le bilan carbone des produits va obliger les constructeurs à privilégier à nouveau circuits courts, et à favoriser les usines qui ont des procédés de fabrication moins énergivores. En oubliant d’utiliser les matériaux qui lui tombent sous la main, l’Homme serait « devenu faignant dans (sa) manière de concevoir ».

Fabrication locale ne rime pas toujours avec fabrication écologique

Dans un bilan carbone du produit de construction, le transport pèse en moyenne 20% de la note finale. Cela signifie que « si l’usine n’est pas propre, vous avez beau utiliser une matière locale, vous allez avoir un bilan qui est pour 80% mauvais », précise Julien Hans. Mais attention, une matière locale travaillée ne donne pas toujours un matériau écologique. C’est un raccourci à éviter dans le secteur de la construction. Le bois par exemple, est dans l’inconscient collectif un produit noble et respectueux de l’environnement. Pourtant il est parfois transformé avec des techniques très carbonées. C’est pourquoi « tous les matériaux qui ont des procédés de fabrication frugaux vont être valorisés ». C’est le cas de la plupart des produits biosourcés (comme la balle de riz de Camargue) ; des matériaux issus de la matière organique renouvelable, qu’elle soit d’origine végétale ou animale. Si les matériaux sont biosourcés, on “stocke” du carbone pendant toute la vie du bâtiment.

Le réemploi de matériaux, une astuce efficace qui tend à se démocratiser

Dans l’optique de limiter l’impact environnemental d’une nouvelle construction, le réemploi de matériaux est une solution intéressante. « Un mètre carré de plancher, c’est 400 kilos de Co², rappelle le Julien Hans, si tous les 50 ans, je dois tout casser pour passer d’un bureau à un logement, c’est autant de carbone gâché ». Le caractère réversible de certains produits est devenu très avantageux depuis l’application de la nouvelle réglementation RE2020. « Quand je change les moquettes d’un bureau (…) parce qu’elles ne correspondent pas à la nouvelle entreprise, elles ne sont pas forcément à jeter ». Le réemploi de produits réversibles est une manière comme une autre de soigner son bilan carbone, et de s’inscrire dans une forme d’économie circulaire.

« Depuis 2016, Euroméditerranée, signataire de la charte “Objectif BIM 2022” initiée par l’État, est engagé dans une démarche de recherche et développement partenariale avec le CSTB afin de développer une maquette numérique multi-échelle sémantisée de l’opération d’intérêt national. » (source : Euroméditerranée)

Dans les Bouches-du-Rhône, la société Raedificare est leader dans ce domaine. Elles travaille notamment avec Constructa et Euroméditerranée, deux acteurs clés de l’urbanisme à Marseille. « L’intégration de matériaux de réemploi compte pour un bilan nul », explique la fondatrice de Raedificare, Valérie Decot, sur le plateau de Planète Locale, émission diffusée sur BFM Marseille Provence avec Gomet’ en partenaire. Selon cette architecte de profession, le réemploi des produits dans le secteur du bâtiment va tout simplement devenir la norme dans les années à venir. L’entreprise compte d’ailleurs ouvrir une ressourcerie du bâtiment afin de développer encore un peu plus cette filière d’avenir.

L’étape d’après, c’est la réaffectation de surface. Cette pratique en pleine expansion, notamment à Paris, permet au bâtiment de passer d’une fonction à une autre, de changer la nature d’un édifice – d’un logement à un bureau, d’un bureau à un commerce etc. – en d’autres termes, de le réhabiliter sans le déconstruire. « Je suis persuadé que c’est l’avenir, nous glisse Julien Hans, on utilise moins de matière, on exploite des surfaces qui sont déjà là et on vient pas construire du neuf sur des surfaces vierges ». Le défi à venir, selon lui, c’est de rendre cette économie des bâtiments complètement circulaire ; du matériau au produit. « Si vous vous inscrivez pleinement dans cette logique d’économie circulaire, il y a très peu de chance que votre bilan carbone soit mauvais ». Pour être efficace, le constructeur doit étendre au maximum la durée de vie des produits utilisés du début à la fin de son projet.

Comment le contexte climatique va changer l’architecture du bâtiment

Sur le plan architectural, plusieurs paramètres sont à prendre en compte pour les constructions neuves. D’abord les dispositifs liés aux énergies renouvelables. « Il suffit de jeter un œil à la résidence ABC de Grenoble (…) avec trois gigantesques feuilles photovoltaïques », remarque Julien Hans. Tout semble permis, ou presque, au nom d’une production d’énergie verte et locale. Hauteur, largeur, forme allongée ou sphérique… le champ des possibles est ouvert. Les structures et la charpente, qui concentrent une bonne partie du bilan carbone, pourraient d’ailleurs connaître une révolution. « Est-il possible qu’on s’intéresse (dans le futur) à des structures qui n’ont rien à voir avec les poteaux-poutres qu’on voit aujourd’hui ? », s’interroge Julien Hans. Il imagine par exemple « une imprimante 3D couplée avec une matière efficace en carbone ». Les équipements publics, qu’ils soient neufs ou rénovés, produiront demain plus d’énergie qu’ils n’en consommeront, et devront émettre très peu de gaz à effet de serre (GAS) sur l’ensemble de leur cycle de vie. C’est la condition pour atteindre la neutralité carbone.

Un bâtiment du futur mieux préparé aux épisodes de canicules

Les épisodes caniculaires sont de plus en plus fréquents. Avec une réglementation qui prend aujourd’hui en compte le confort d’été « de manière plus aboutie que la réglementation précédente », la gestion de la lumière et de la chaleur va devenir un double enjeu bâtimentaire incontournable. La RE2020 introduit effectivement un nouvel indicateur, les degrés-heures d’inconfort (DH), avec une nouvelle méthode de calcul qui prend en compte les effets du changement climatique sur les bâtiments. Cet indicateur cumule, sur l’année, chaque degré ressenti inconfortable à chaque heure. Le seuil de température « varie d’une journée à l’autre pour prendre en compte la capacité du corps humain à s’adapter aux températures élevées après une succession de journées chaudes », explique le Cerema. Si le bâtiment n’est pas “confortable” en temps de canicule, l’architecte n’a plus qu’à revoir ses plans ! C’est inéluctable, la prise en compte plus poussée du « confort d’été » va également générer des architectures différentes – avec une orientation optimisée des pièces. L’un des objectifs étant de limiter au maximum l’usage de la climatisation.

Des métiers liés aux nouvelles réglementations environnementales pourraient voir le jour dans les prochaines années. « On va avoir besoin de gens pour accompagner les projets de rénovation », signale l’expert grenoblois. Selon lui, il manque aujourd’hui un intermédiaire pour les entrepreneurs qui n’ont pas les moyens de s’offrir les services d’un architecte. Un professionnel, plus qualifié qu’un artisan, et « qui soit capable de parler de confort, d’économie, de performances environnementales ». De nouvelles formations et professions vont apparaître pour répondre aux nombreux défis bâtimentaires du XXIème siècle. Il est nécessaire, dès aujourd’hui d’engager la rénovation d’un parc existant, vieillissant et qui consomme beaucoup d’énergie.

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