1. Chapitre 1 : Les éco-matériaux / produits pour le secteur de la construction : état de
1.2 Démarches d’analyse multicritères en cycle de vie des produits et matériaux de
1.2.2 Outils d’analyse et d’aide au choix des matériaux et composants de
1.2.2.4 Outils informatisés disponibles
Ces démarches permettant de prendre en compte l‟environnement et la santé dans les opérations de construction et pour le choix des matériaux et composants mettent en évidence des formats multicritères précis de déclaration, qui tiennent également compte à priori de règles techniques.
Généralement, en France, celui qui commande un bâtiment, le maître d‟ouvrage, porte
l‟intégration de l‟environnement et de la santé dans les opérations qu‟il mène; il faut donc
avoir accès rapidement aux bonnes informations. Le développement de la base INIES semble être une première étape vers la mise à disposition et la simplification d‟accès à ces données, notamment pour les maîtres d‟ouvrage, les concepteurs, les artisans.
Cette étape n‟est pas suffisante [LEMAIRE, 2006] : assembler des données permet de simplifier l‟accès mais pas de rendre leur utilisation efficace et rigoureuse; même si la base INIES existe, elle ne constitue pas pour l‟instant une aide au choix des produits de construction.
Des outils informatisés remplissant partiellement cette fonction existent au niveau international.
Les outils opérationnels dédiés au bâtiment (système complet) sont beaucoup plus nombreux que ceux dédiés uniquement aux matériaux et composants de construction. Ceux qui s‟y consacrent n‟ont pas forcément la même approche, ne considèrent pas les mêmes impacts et ne les agrègent pas de la même manière.
Une synthèse qui s‟appuie sur une typologie définie [CHATAGNON, 1999] peut être réalisée, elle propose une analyse par rubrique, dont cinq sont pertinentes : la fonction, l‟échelle, les critères, l‟agrégation et les résultats.
Ces rubriques sont complétées par le type d‟analyse, les méthodes utilisées, le nombre de matériaux référencés ainsi que le recours à une typologie de classement des informations.
Seuls sont repris les outils dédiés soit uniquement aux matériaux et composants de construction, soit partiellement ; les outils identifiés comme dédiés complètement au bâtiment dans une approche globale ne sont pas mentionnés car trop nombreux.
Ils peuvent néanmoins être identifiés auprès des mêmes « sources » (EQUER, GREENCALC, PAPOOSE, GB TOOL, ENVEST, ESCALE…)
Tous ces outils s‟adressent principalement aux maîtres d‟ouvrages et aux concepteurs, en phase « conception ».
Les impacts environnementaux des différents outils ne sont pas directement mentionnés car ils sont souvent identiques et cette précision n‟apporte pas un intérêt majeur pour la comparaison effectuée. Globalement, il s‟agit des impacts sur le réchauffement global (Global Warming Potential), la consommation (eau, énergie, ressources), la pollution de l‟air, la pollution de l‟eau et la pollution des sols.
Les impacts assimilés au confort sanitaire concernent la qualité de l‟air intérieur et parfois le confort.
Tableau 1 : Synthèse des principaux outils « logiciels » disponibles pour aider à la sélection de matériaux et composants de construction au
regard de critères environnementaux et sanitaires. Building energy software tools directory, US Department of Energy , [CHATAGNON,
1999], [PEUPORTIER, 2005]28, [CHEVALIER, 2003]29.
Logiciels informatiques d'analyse et d’aide au choix des matériaux et composants de construction sur base de leurs impacts en cycle de vie
recensement international (non exhaustif)
Nom d'origine pays type d'analyse méthodes utilisées fonction principale échelle critères agrégation résultats matériaux classement
1 2 O/N type
BEES "Building for Environmental and Economic Sustainability" USA performance environnementale et évaluation économique LCA
14040 ASTM Standard Life cycle cost comparaison et aide au choix matériaux
12 indicateurs d'impacts environnementaux et 2
critères économiques aucune
valeurs quantitatives
des indicateurs 230 O Uniformat II
Lisa "LCA in Sustainable architecture" Australie performance environnementale et évaluation économique
LCA LCI Database Australie
évaluation de la qualité environnementale, comparaison et aide au
choix
matériaux et
bâtiment 7 indicateurs d'impacts environnementaux totale par indicateur valeurs quantitatives des indicateurs NC N
Gabi 4 Allemagne performance environnementale, reporting, évaluation économique, management du risque, analyse sociétale LCA 14040 Eco indicator 95, Eco indicator 99, la méthode de pénurie biologique UBP projection modulaire du
cycle de vie d'un produit matériaux et composants
A minima, 11 indicateurs environnementaux, prix disponibles pour 200 substances du marché, 6 indicateurs techniques Partielle (bilans
avancés) valeurs quantitatives des indicateurs NC N
Eco calcultator for
assemblies Canada environnementale performance 14040 LCA NC
évaluation de la qualité environnementale, comparaison et aide au
choix
solution
constructive environnementaux 5 critères
totale par indicateur, pour chaque matériau / composant, par solution constructive et pour le
système bâtiment
valeurs quantitatives
des indicateurs 101 N
Ecobat Suisse environnementale performance 14040 LCA Base de données Eco invent
évaluation des impacts environnementaux matériaux, solutions constructives et bâtiment 4 indicateurs agrégés, mais évaluation possible
aux trois niveaux "matériaux", "solution constructive" et "bâtiment"
totale par indicateurs
valeurs agrégés quantitatives des indicateurs + note par indicateur
62 N
Umberto Allemagne analyse en cycle de vie et performance économique LCA 14040 Eco invent database + NREL LCI Database
évaluation des impacts environnementaux par modélisation grqphique
des « process »
matériaux et
composants totale par "process" valeurs agrégées quantitatives
650 "process" disponibles sur matériaux et composants N
Tous ces outils – logiciels sont fondés sur une approche multicritères (environnementaux, sanitaires) voire économique.
Néanmoins, d‟un point de vue pratique, ces outils ne sont pas adaptés aux acteurs de terrain de la construction, notamment en ce qui concerne la facilité d‟utilisation et la compréhension des termes employés.
Un acteur sans un minimum de connaissances environnementales et sanitaire peut rapidement s‟y perdre et interpréter différemment les résultats.
Sans aller (par choix) jusqu‟au niveau de l‟évaluation globale du bâtiment, peu d‟outils permettent de comparer directement des choix constructifs (ce que nous appelons les « solutions constructives ») en remontant jusqu‟aux composants / matériaux constitutifs de ces choix constructifs.
Peu d‟outils s‟intéressent aux matériaux et composants directement, que ce soit au niveau de l‟échelle d‟évaluation (qui est plutôt celle du bâtiment), ou au niveau des impacts environnementaux et sanitaires qui correspondent souvent aux impacts liés à la vie en œuvre du bâtiment, donc essentiellement aux consommations d‟énergie et aux rejets de GES liés à cette phase.
Pourtant la contribution relative des matériaux et composants du bâtiment aux impacts globaux du bâtiment devient de plus en plus importante, pouvant avoisiner 15 % à minima
[BARTELS, 2003]30.
Les matériaux et composants de construction correspondent néanmoins au contenu en « impact » du bâtiment, et influencent considérablement les émissions de celui-ci lors de sa vie en œuvre : un isolant « isole » par aptitude à sa fonction première (isoler) mais peut évoluer techniquement négativement : tassement, absorption d‟humidité, dégâts liés à des facteurs externes ; il nécessite alors un remplacement qui induit un coût économique et environnemental non négligeable.
Autre exemple : les réglementations actuelles obligent à revoir tous les 5 ans (réglementation thermique) les niveaux de performance minimale pour l‟isolation des composants essentiels d‟un bâtiment. Certaines démarches qui semblent novatrices pour les pays en retard (la France en fait partie) poussent jusqu‟à réduire de manière draconienne les consommations d‟énergie ; on parle d‟habitat « passif » (15 kwh/m²/an en besoins de chauffage) et/ou à énergie positive (un bâtiment qui produit plus d‟énergie qu‟il n‟en consomme).
Avec ce type de bâtiments et de matériaux adaptés, on repositionne le curseur de la dépense énergétique non plus sur le bâtiment pendant son cycle de vie mais sur les composants et systèmes utilisés pour construire le bâtiment puisque le bâtiment ne consomme pratiquement plus d‟énergie.
Il existe pourtant des outils plus accessibles qui synthétisent et simplifient l‟accès aux informations essentielles « multicritères » à prendre en compte pour qualifier et choisir un matériau / composant en fonction de ses performances et impacts; ils sont souvent accessibles directement sur internet afin de veiller à une large consultation et simplifier les procédures de mise à jour.
Il est possible de distinguer deux familles de types d‟outils :
- ceux donnant accès à des données environnementales « quantitatives » (énergie grise en
kwh ou MJ, contenu carbone en kg Eq CO2, durée de vie typique du matériau, coûts réels) et
« qualitatives » (appréciation et commentaires complémentaires, correspondance à l‟une des cibles d‟un référentiel « SMQE » lié).
- ceux donnant accès à des données uniquement « qualitatives ».
Ils sont souvent issus de travaux proposés par des organismes privés ou publics basés à l‟étranger et repris dans les tableaux ci-après :
Données quantitatives et qualitatives
Nom Pays Types de critères échelle Nb de matériaux / composants Originalités Accessibilité
Minesota building material database
USA 8 familles de critères, 6 critères par famille composant ou Matériau,
système 155
- données sur la durabilité technique des matériaux - analyse économique « fine » : coûts des matériaux,
coûts de la mise en œuvre, premiers « coûts » (investissement initial) et coûts complets en cycle de vie.
- se base sur deux logiciels spécialisés « ATHENA » et « BEES »
- possibilité de comparer des matériaux au sein d‟une même famille (ex isolation ouate de cellulose), affichage
sous forme de tableaux facilement exploitables
Gratuite, sur www.buildingmaterials.umn.edu/index .html Catalogue construction Suisse Trois indicateurs environnementaux, 3 étapes du cycle de vie
Matériau, composant ou
système
150 composants de construction disponibles
Outil développé dans le cadre du programme de recherche "Technologie du bâtiment" en Suisse. Le financement est assuré par l'Office fédéral de l'énergie
(OFEN) et l'association eco-bau.
- catalogue « dynamique » de renseignement sur les produits de construction
- trois indicateurs environnementaux simplifiés : énergie primaire fossile, énergie primaire totale, et indicateurs
Eco 99.
- trois étapes du cycle de vie : fabrication / rénovation / élimination
Gratuite pour les modules standart
http://www.catalogueconstruction.ch/1 1.asp?lng=FR
Les modules d‟accès aux données environnementales et de coûts (simulation de devis possible) sont
payantes. (modules 2-3-4-5) Eco-devis Suisse Critères et indicateurs sélectionnés comme représentatifs de chaque famille de matériaux / composants Matériaux, composants ou système 37 « systèmes constructifs » disponibles
et analysés, avec pour chaque système de nombreux matériaux et
composants sous constitutifs.
- mise en évidence par un graphique des prestations intéressantes d‟un point de vue écologique » - outil simplifié dédié aux concepteurs permettant de
reconnaître les matériaux et composants les moins impactants pour l‟environnement - critères simplifiés sélectionnés en fonction de la famille de produits : ex pour les composants de sous toiture, (Eco- devis CAN 363), données d‟énergie grise
et « interprétations » (« écologiquement relativement intéressant » ou « écologiquement intéressant »…)
Consultation gratuite pour tous les modules
www.ecodevis.ch/francais
Tableau 2 : Synthèse des principaux outils simplifiés, donnant accès à des données « quantitatives » et « qualitatives », disponibles pour aider au
choix de matériaux et composants de construction en fonction de leurs impacts environnementaux et sanitaires. Building energy software tools
Données qualitatives
Nom Pays Types de critères échelle Nb de matériaux / composants Originalités Accessibilité
Greenspec – National Green Specification Grande Bretagne Techniques et environnementaux : mention des résultats
issus de BRE Eco-points et BRE « Environmental profile » ; mise en
évidence de la correspondance des
produits avec les critères simplifiés environnementaux Matériaux et composants , systèmes constructifs Plus de 1100 matériaux et composants de construction, les résultats
d‟analyses environnementales
(résultats BRE ou correspondance critères
simplifiés) ne sont pas tous disponibles.
- Guides « matériaux » disponibles par famille de matériaux / composants, avec les « + » et les «-»
- guides conception, permettant de passer du matériau / composant au système constructif et au bâtiment : guide « low carbon house » disponible, feuille de calcul « waste costs » dédiée au calcul des économies générées sur le cycle de vie, par la mise en place d‟une gestion des déchets de construction
- guide « durabilité et analyse en coûts complets » : publication de quelques éléments relatifs à la durabilité technique des matériaux et composants de construction : à minima durée de vie estimée en phase conception et coûts initiaux. Lien avec la base de données en ligne « construction durability database » www.componentlife.com (guide payant) Gratuite, www.greenspec.co.uk Ecospecifier Australie Techniques, économiques, environnementaux ; 6 familles de critères « environnementaux » Matériaux, composants et systèmes constructifs 3200 matériaux, composants, technologies répertoriées, dans plus de
400 catégories
- 6 guides techniques disponibles, permettant d‟approfondir les bénéfices techniques des éco-solutions présentées
- Etudes de cas pour 7 types de constructions disponibles - liens vers les principaux logiciels d‟ACV disponibles, le questionnaire « environmental performance datasheet » permettant de réaliser les évaluations environnementales, liens vers outils de « green design », notamment GB Tool issu du « green building challenge »
Payant,
www.ecospecifier.org Mais accès gratuit à 5 %
des informations disponibles sur les matériaux référencés, guides, études de cas,
questionnaires
Material
explorer Pays Bas
Clé d‟entrée « design » (fonctionnali té et esthétique) ; « typologie de matière », perception « sensorielle » et approche technique Matériaux, composants 1500 matériaux et composants référencés, 30 000 architectes et designers membres, reliée
à un « knowledge center »
for material innovation »
- Outil spécifique pour les architectes et designers
- 4 clés d’entrée « environnementales » pour sélectionner les
éco-matériaux : par « matière » bois – pierres naturelles – autres naturels, par critère technique « renouvelable ou non », par « sourcing » ou localisation géographique (pays d‟origine)
- pas de guides conception disponibles mais nombreux articles venant compléter l‟approche « matériaux »
Gratuite, après inscription
www.materialexplorer.co m/background.html Base de données des éco-matériaux France Clé d‟entrée technique et environnementale : 5 critères principaux de qualification environnementale ; 18 critères complémentaires, dont 14 critères qualitatifs Matériaux, composants , systèmes 100 matériaux et composants référencés
- Fiches de données environnementales et sanitaires (sur modèle FDES de la norme NF P01-010) venant compléter la fiche technique - Guides de choix « matériaux » (10 guides disponibles) et systèmes
(7 catégories)
- Guide de choix à venir « Durabilité et analyse en coûts complets »
Gratuite, www.cd2e.com
rubrique « base de données des
éco-matériaux »
Tableau 3 : Synthèse des principaux outils simplifiés, donnant accès à des données « qualitatives », disponibles pour aider au choix de matériaux