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Qualité environnementale des bâtiments BBC

Apports des systèmes constructifs en béton

OCTOBRE

2009

SOMMAIRE

Octobre 2009

3 Conclusion

2 Résultats obtenusA. Sélection des indicateurs environnementaux

B. Le cas de la maison Mozart

C. Le cas du petit collectif

D. Comparaison économique

1 Typologie de l’étudeA. Contexte

B. Objectifs

C. Méthodologie

D. Revue critique

1

Octobre 2009

TYPOLOGIE DE L’ETUDE

A. Contexte

B. Objectifs

C. Méthodologie

D. Revue critique

Octobre 2009

A - ContexteBâtiments :

43 % consommation énergétique25 % 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 résidentielProchaine 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.

Octobre 2009

A - Contexte

Contrairement à la brique et au bois, le béton souffre d’une mauvaise presse sur le plan environnemental. A tort, comme le prouvent les conclusions de cette étude.

A l’origine de cette étude, il y a la volonté de se défaire de certaines idées reçues, communément admises par le grand public.

Octobre 2009

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

B - Objectifs

Les analyses ont été effectuées sur 100 ans pour correspondre au cycle de vie des bâtiments.

Octobre 2009

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.

C - Méthodologie

Impact du bâtiment = ∑ impact de chaque système constructif + impact de l’usage

Octobre 2009

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.

C - Méthodologie

Immeuble de logements collectifs R+3 - LC 2

Maison à un étage, type secondo-accédant - MI 2

Maison de type plain-pied, type primo-accédant - Mozart

Octobre 2009

Parts de marché des systèmes constructifs (Structure)BATI-ETUDES, chiffres marché 2008

Octobre 2009

C - Méthodologie

Maisons isolées

Maisons groupées

Octobre 2009

Parts de marché des systèmes constructifs (Structure)BATI-ETUDES, chiffres marché 2008

C - Méthodologie

Logements collectifs

Octobre 2009

Matériaux de remplissage dans les logements collectifsBATI-ETUDES, chiffres marché 2008

C - Méthodologie

Octobre 2009

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.

C - Méthodologie

Durée de vie typique Type de matériaux Nb. utilisations10 ans Aménagements intérieurs 10

25 ans Portes et fenêtres en PVC 4

30 ans Portes 4

50 ansIsolants - Cloisons en plâtre - Bardage bois Enduits

2

100 ansMurs - Planchers - Bois de charpente - OSB Ossature bois - Tuiles béton - Rupteurs

1

Octobre 2009

Au total 97 types de constructions ont été analysés, prenant en compte les variables suivantes :

C - Méthodologie

3 zones climatiques- H1b, H2b et H3

2 systèmes de chauffage

- La chaudière à condensation (gaz)

- La pompe à chaleur (électricité)

2 types d’isolants - Le polystyrène (PSE et PSEE) - La laine de verre (LDV)

Octobre 2009

Label BBC-EFFINERGIE®:la consommation d’énergie conventionnelle ne doit pas dépasser en zone H2b :

C - Méthodologie

Elle comprend :

le chauffage, la climatisation, l’eau chaude sanitaire,l’éclairageles auxiliaires.

Elle est modulée par des coefficients régionaux.

50 kWhep/m².an

Octobre 2009

C - MéthodologiePlusieurs 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

Octobre 2009

0,6 m3/h.m2

Le référentiel BBC-Effinergie requiert également la mesure de perméabilité à l’air du bâtiment.

En maison individuelle, la valeur doit être inférieure à :

C - Méthodologie

1 m3/h.m2

Octobre 2009

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.

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)

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

D – Revue critique

2

Octobre 2009

RESULTATS OBTENUS

A. Sélection des indicateurs environnementaux

B. Le cas de la maison Mozart

C. Le cas du petit collectif

D. Comparaison économique

Octobre 2009

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 (CO2, méthane,

NO2 ..).

A - Sélection des indicateurs environnementaux Les 10 indicateurs environnementaux (NF P 01-010) 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 :

Octobre 2009

B – Le cas de la maison MozartL'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.

593 600 kWh

76 800 kWh

Octobre 2009

B – Le cas de la maison MozartL'énergie primaire totale - Moyenne par zone géographique

megajoules

Octobre 2009

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 (LDV-H2b) sur une année est du même ordre de grandeur qu’un aller et retour quotidien en voiture de 54 km.

B – Le cas de la maison Mozart

megajoules

Octobre 2009

Là aussi, c’est la zone géographique qui conditionne le niveau d’émission de gaz à effet de serre .

Changement climatique

B – Le cas de la maison Mozart

Kg équivalent CO2

Octobre 2009

L’écart d’impact « changement climatique » entre solution bloc béton et bois est inférieur à 10 % .

Changement climatique - Zone H2b

B – Le cas de la maison Mozart

Kg équivalent CO2

Octobre 2009

C – Le cas du logement collectifEnergie 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.

6 507 000 kWh

1 604 000 kWh

802 000 kWh

Octobre 2009

C – Le cas du logement collectifEnergie 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

Octobre 2009

Energie primaire totale - Zone H2b

Le type de mur ainsi que le type d’isolant influent peu sur l’énergie primaire totale.

C – Le cas du logement collectif

Mégajoules

Octobre 2009

Changement climatique

C – Le cas du logement collectif

Le facteur « zone climatique » conditionne fortement la quantité de

CO2 émis tout au long

du cycle de vie du bâtiment.

Kg équivalent CO2

Octobre 2009

Changement climatique - Zone H2b

Peu de différences entreles matériaux.

Kg équivalent CO2

Octobre 2009

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.

D – Comparaison économique

Octobre 2009

Maison type «Mozart »: plain-pied

Surface habitable : 100 m2 (119,4 m2 SHON)

D – Comparaison économique

Octobre 2009

Maison type logements collectifs  « LC2 »: R+3

Surface habitable : 1 073 m2 (1 296 m2 SHON)

Les apports des systèmes constructifs en béton

C – Comparaison économique

3

Octobre 2009

CONCLUSION

Octobre 2009

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 ®.

Des niveaux BBC atteints avec les systèmes constructifs existants

Les apports des systèmes constructifs en béton

Octobre 2009

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.

Un facteur significatif : la localisation

Les apports des systèmes constructifs en béton

Octobre 2009

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 % .

Pour des bâtiments BBC, peu de différence d’impact environnemental entre les systèmes constructifs

Les apports des systèmes constructifs en béton

Octobre 2009

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.

Les solutions « béton » sont bien placées.Elle répondent à toutes les exigences environnementales

Octobre 2009

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.

C’est grâce à l’inertie thermique du matériau : un apport majeur pour des bâtiments BBC

Octobre 2009

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 matériaux et des systèmes constructifs.