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vendredi 15 février 2013

Eco-construction et énergie grise

L'éco-construction est un concept complexe



Le concept d'éco-construction, à l'instar de celui d'énergie grise, n'a pas de définition "officielle" et les frontières sont parfois difficiles à cerner. Chaque acteur selon ses tendances, opinions ou ses objectifs va proposer une approche différente et focalisée sur l'un ou l'autre des aspects de l'éco-constuction.
 


Les impacts sur l'environnement sont multiples et souvent non comparables les uns aux autres. Par exemple, les émissions de CO2, la pollution aux pesticides et le risque nucléaire ne peuvent pas être analysés sur le même plan. En effet, ils engendrent des impacts de nature différente et les milieux touchés ne sont pas semblables. 

Ci-dessous, plusieurs isolants sont comparés selon différents critères environnementaux. 
source: Eco-Etudes

Eco-construction, oui, mais laquelle?


Pour certains, il s'agit d'utiliser des "éco-matériaux", matériaux de construction d'origine renouvelable, biosourcés  (bois, pailles, chanvre ...), ou encore ayant nécessité peu d'énergie lors de leur cylce de vie (fabrication, transport, entretien, recyclage ...) - ce qu'on nomme énergie grise (1) ou ayant engendré peu d'émissions de gaz à effet de serre.

Pour d'autres, "éco-construire" signifiera avant tout respecter la santé des occupants avec l'usage de matériaux sains ou inertes, ne dégageant pas de produits susceptibles d'être toxiques, même à faible dose.

L'éco-construction peut aussi consister en la conception architecturale bioclimatique favorisant la réduction des consommations énergétiques, l'utilisation des énergies renouvelables (solaire thermique, photovoltaïque, éolien, etc.) ou un usage raisonnable de l'eau.
Elle peut aussi englober également les objectifs de performance fixés par les labels (BBC, BEPAS, Passivhauss ou BEPOS) et les démarches volontaires telles que HQE ou QEB. 

Le principe de l'éco-construction est de satisfaire de façon pertinente l'ensemble de ces critères. Les consommations énergétiques commencent à être bien prise en compte en France. Il est essentiel de prendre en compte les "consommations cachées" induites par les matériaux de construction car elles peuvent représenter jusqu'à 50 ans de consommation énergétique d'un bâtiment basse consommation. 

Malgré la multiplicité des critères, certains matériaux se détachent par rapport aux autres et semblent véritablement entrer dans la catégorie des éco-matériaux.


Eco-matériaux, les matériaux de l'éco-construction


Les bilans carbone et l'énergie grise.
Le bilan carbone comme le bilan "énergie grise" sont des calculs qui se font par Analyse de Cycle de Vie (ACV). L'objectif est de prendre en compte l'impact caché d'un matériaux en regardant les émissions de carbone ou l'énergie nécessaire à sa fabrication, son transport, son utilisation et son recyclage.

L'intérêt du bilan carbone ou du calcul du contenu énergétique est de pouvoir comparer les matériaux afin d'offrir une aide à la décision. Pour cela, les matériaux doivent être ramenés à une Unité Fonctionnelle (UF) équivalente, c'est à dire comparer deux produits à fonctions égales (durée de vie, résistance thermique équivalente, structure, finition équivalente, etc). C'est pour cela que les matériaux ne sont généralement pas comparés seul mais en tant que complexe ou système complet. 

Nous pouvons donc comparer des isolants entre eux sur ce deux critères et à résistance thermique équivalente, par exemple : 

Certains matériaux ont un bilan carbone tellement bon qu'ils sont des puits de carbone, c'est à dire qu'ils stockent plus de carbone au cours de leur vie qu'ils n'en émettent s'ils n'avaient pas été utilisés en tant que matériaux de construction.

Sur la figure ci-dessous, on voit que les isolants végétaux et peu transformés (en vert) sont des puits de carbone. D'autres sont neutres vis-à-vis du changement climatique (en orange). Certains par contre présentent une "dette carbone" (en rouge). En clair, il faudra attendre parfois plusieurs années avant d'économiser véritablement du carbone en utilisant ces matériaux. 
Ces matériaux isolants, sensés économiser du carbone, ont parfois une "dette carbone" si importante que l'économie réelle et globale est presque nulle voir négative. Cela vaut d'autant plus pour les "derniers centimètres" d'isolation qui engendre moins d'économie que les précédent (le flux de chaleur perdu n'étant pas proportionnel à l'épaisseur des isolants).
source: Arcanne


source: Arcanne


La majorité des isolants bio-sourcés est un puits de carbone mais certains de ces isolants nécessitent autant d'énergie dans leur fabrication que des isolants pétrochimiques ou minéraux.

Nous notons que la chènevotte et la paille semblent particulièrement intéressants. Ce sont des matériaux naturellement isolants et presque sans transformation de plus ce sont de très bons puits de carbone et leur énergie grise est extrêmement faible. Cela en fait d'excellents isolants écologiques, particulièrement intéressants pour la construction. 


Impact de l'énergie grise des matériaux sur la consommation énergétique globale d'un bâtiment.


bâtiment existant moyen
source: Arcanne


On voit ici clairement que le poste dominant de consommation est le chauffage. C'est le cas de la très grande majorité des bâtiment anciens. A noter, l'énergie nécessaire à la construction du bâtiment est comparable à celle nécessaire à l'eau chaude sanitaire et aux consommations d'électricité. Voyons ci-dessous ce que devient cette répartition lorsque l'on isole correctement le bâtiment.



bâtiment basse consommation
source: Arcanne


La part du chauffage diminue franchement et l'emploi de matériaux supplémentaire entraînent l'augmentation du poste "énergie grise" de la construction. Attention, globalement la consommation d'énergie à bien baissée, on ne voit ici que la répartition des postes.

Pour aller plus loin, nous publierons prochainement un outil de calcul de la consommation primaire des bâtiments prenant en compte l'énergie grise des matériaux mais aussi celle des énergies.




La Région CENTRE publie un rapport d'étude sur l'activité économique du secteur de l'éco construction à télécharger ICI