Analyse du cycle de vie des bâtiments

L’analyse du cycle de vie est un outil qui permet d’évaluer l’impact environnemental d’un produit de manière globale en prenant en compte toutes les phases de son existence allant de sa fabrication à sa destruction ou éventuellement son recyclage. Elle est régie par une norme (ISO 14040) et peut être appliquée en particulier à l’étude des bâtiments.

Pour quantifier un impact environnemental, on se sert d’indicateurs qui permettent d’évaluer le niveau de nuisance environnementale dans un domaine bien précis pour le cycle complet du produit. Un projet européen (REGENER 1997) a été réalisé pour étudier l’application de l’analyse de cycle de vie aux bâtiments et aboutir à une sélection des indicateurs les plus importants à considérer. Ils sont classés en quatre catégories que sont l’utilisation des ressources naturelles, la pollution à l’échelle planétaire, les déchets et une dernière catégorie regroupant l’écotoxicité et la toxicité humaine.

Parmi ces indicateurs, on peut citer :

 La consommation d’énergie primaire (dans la catégorie « utilisation des ressources naturelles ») qui, à partir de la quantité d’énergie finale relative à

1 Analyse théorique de la réduction de l’impact environnemental des bâtiments 1.1 Analyse du cycle de vie des bâtiments

chaque poste de consommation et après conversion adéquate selon la source énergétique, quantifie la quantité d’énergie primaire utilisée par le bâtiment. Unité : Tep¹

 Le GWP100 (dans la catégorie « pollution à l’échelle planétaire ») qui quantifie le potentiel de réchauffement de la planète du produit sur les 100 ans à venir en ramenant l’ensemble des émissions de gaz à effet de serre à une émission équivalent de CO2. Unité : kg CO2 équivalent

 Le poids des déchets inertes (dans la catégorie « déchets ») qui quantifie la masse de déchets générés par le produit en excluant les déchets radioactifs et les déchets dangereux qui font l’objet d’indicateurs spécifiques. Unité : tonne

 Le smog d’été (dans la catégorie « écotoxicité / toxicité humaine ») qui quantifie la masse de gaz pouvant entraîner du smog d’été en ramenant l’ensemble des émissions ayant un effet sur le smog à une émission équivalente de SO2. Unité : kg SO2 équivalent

Après avoir fait l’analyse du cycle de vie, on aura donc une valeur chiffrée de chacun de ces indicateurs mais cette information est difficile à interpréter. Il faut donc un élément de comparaison tel que la valeur de l’indicateur pour un bâtiment de la même taille et dans la même région (Peuportier 1998) pour pouvoir estimer si le résultat est bon ou non.

Il est également intéressant, en faisant un inventaire précis, de voir les contributions des différents postes (transport, matériau, électricité, chauffage…) ou des différentes phases du cycle de vie (construction, utilisation, rénovation, déconstruction) sur le résultat final de l’indicateur. On peut ainsi identifier sur quels points il est utile de travailler et c’est à cette fin que l’analyse de cycle de vie nous intéresse ici car elle permet de savoir sur quel poste et sur quelle phase du projet on peut le plus réduire les impacts environnementaux des bâtiments.

L’ACV d’une maison française standard de 100m² située en région parisienne a été réalisée par Peuportier (2003). La figure I.1 présente un résumé des résultats obtenus, les valeurs nominales des indicateurs étant ramenées à l’unité pour voir la part de chaque source d’impact dans chacun des indicateurs étudiés.

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Figure I.1 : Contribution des différentes sources d’impact au bilan global (Peuportier 2003)

En considérant l’indicateur GWP100, on voit que les matériaux utilisés (partie noire de la 1° barre) y contribuent à hauteur de 4% alors que le chauffage (partie rouge de la 1° barre) y contribue à plus de 40%. Par cet histogramme, on se rend bien compte que le choix des matériaux de construction qui est souvent mis en avant dans les habitations dites « écologiques » a un effet assez faible sur la plupart des indicateurs environnementaux dans le cas d’une maison standard (sauf sur le poste « autres déchets »). Bien entendu, il faut ensuite interpréter tous ces résultats en se demandant quels poids relatifs on donne aux indicateurs les uns par rapport aux autres. Si la volonté est de réduire les déchets dus au bâtiment, il faudra accorder plus d’importance aux matériaux choisis. De même si l’on avait étudié un indicateur de toxicité humaine, les matériaux auraient sûrement joué un rôle important. On voit également dans cet histogramme que les sources liées à la consommation énergétique des bâtiments (eau chaude, électricité, chauffage) ont un fort impact sur la plupart des indicateurs.

Une autre étude portant sur la comparaison d’une maison standard française, d’une maison dite « solaire » et d’une maison à ossature bois a été réalisée par Peuportier (2001). Les résultats de l’étude concernant l’indicateur GWP100 sont présentés par l’histogramme de la figure I.2.

1 Analyse théorique de la réduction de l’impact environnemental des bâtiments 1.1 Analyse du cycle de vie des bâtiments

Figure I.2 : Sensibilité du GWP à différents paramètres (Peuportier 2001)

L’une des conclusions que l’on peut tirer de ce graphique est que, dans tous les cas de figure étudiés, l’impact sur le GWP100 de la phase construction est assez faible (voire parfois négligeable) par rapport à la phase d’utilisation du bâtiment pour des constructions classiques (on aurait sûrement trouvé le même genre de résultat sur l’indicateur énergie primaire utilisée). Plusieurs études suédoises (Adalberth 1997; Winther et Hestnes 1999) en viennent aux mêmes conclusions.

Cependant, pour des bâtiments ayant de très faibles consommations d’énergie, on commence à observer un équilibre entre l’énergie nécessaire à le construire et l’énergie utilisée pendant son utilisation (Thormark 2002; Joelsson et Gustavsson 2008).

Si l’on regarde maintenant la répartition des consommations d’énergie pendant la durée de vie d’un bâtiment, Adalberth (1997) montre que dans des constructions classiques, une grande partie de l’énergie utilisée pendant le cycle de vie du bâtiment est due aux consommations de chauffage et de ventilation. Il montre dans une étude plus récente (Adalberth 2000) que dans des bâtiments basse consommation, la part de la consommation de chauffage et de ventilation atteint le même ordre de grandeur que la part de consommation pour l’eau chaude et peut être plus faible que la part électricité spécifique et éclairage.

Ainsi, on peut dire que pour réduire l’impact environnemental d’un bâtiment, il est pertinent de commencer par réduire ses consommations énergétiques pendant sa phase d’utilisation, sachant qu’une fois que cette part est réduite, les phases construction et déconstruction peuvent devenir non négligeables.

Concernant la part du chauffage dans la consommation d’énergie pendant l’utilisation du bâtiment, il est primordial de la limiter au maximum sachant qu’une fois que ce point a été travaillé, son impact peut devenir du même ordre de grandeur que

celui des autres postes de consommation d’énergie (en particulier la production d’eau chaude sanitaire).