Avec une durée de vie d’au moins 50 ans, les bâtiments s’inscrivent dans le temps long. Les impacts environnementaux qu’ils induisent sont donc à considérer sur l’ensemble de leur cycle de vie. De nombreuses activités prennent place durant ce cycle de vie et sont regroupées en deux grandes étapes : l’exploitation du bâtiment et sa
construction (qui regroupe toutes les activités en amont et en aval de l’exploitation dont la fin de vie du bâtiment). Figure 1 – Cycle de vie du bâtiment (source : E6) Entre autres, chaque étape génère des émissions de gaz à effet de serre (GES) principalement en raison de l’énergie nécessaire à la réaliser. Car il existe plusieurs gaz à effet de serre dont les conséquences sur le climat diffèrent, toutes les émissions sont ramenées à une même unité : la tonne équivalent CO2 (tCO2e) ou le kilogramme équivalent CO2 (1 tCO2e = 1000 kgCO2e). L’empreinte carbone correspond au cumul de toutes les émissions de GES générées à chaque étape du cycle de vie. Il est primordial de considérer l’ensemble du cycle car des émissions ont souvent lieu très en amont dans la chaîne de valeur. Notamment, les étapes d’extraction des matières premières puis de fabrication des matériaux de construction et équipements, sont responsables d’importantes émissions qui pèsent sur l’empreinte carbone du bâtiment. Réduction des émissions : de quoi parle-t-on ?Les gaz à effet de serre (GES) sont présents naturellement dans l’atmosphère. Ils retiennent une part de l’énergie solaire renvoyée vers l’espace par la Terre sous forme de rayonnement infrarouge (= effet de serre). Augmenter la concentration (= le stock) de GES dans l’atmosphère provoque une augmentation de l’effet de serre ce qui dérèglement le climat. Les émissions de GES par les activités humaines sont le principal moteur du changement climatique actuel car ces GES s’accumulent durablement dans l’atmosphère. En effet, si une partie des émissions est absorbée par dans des réservoirs naturelles (océan, forêts, biomasse, etc…), l’autre partie persiste dans l’atmosphère augmentant ainsi à long terme le stock de GES dans l’atmosphère. Le dérèglement climatique est donc irréversible et il n’est question que de limiter et de s’adapter à ce changement. Figure 2 – Illustration simplifiée des flux et stocks de carbone impliqués dans le changement climatique. La métaphore du « robinet » illustre parfaitement le principe de réduction des émissions de GES (source E6) Depuis 1850, la quantité de GES émise chaque année à l’échelle du globe n’a cessé de croitre. En d’autres termes, le débit du robinet supérieur n’a fait qu’augmenter accélérant ainsi le remplissage du stock atmosphérique et donc le changement climatique. L’atténuation repose donc sur une réduction des émissions annuelles de GES. Il s’agit d’inverser la tendance et progressivement fermer le robinet pour diminuer le débit. Puisqu’il sera impossible de réduire à zéro les émissions anthropiques, le concept de « neutralité carbone » repose sur un équilibrage des émissions résiduelles par une séquestration – une augmentation du stock de carbone organique. La capacité de séquestration (= le débit maximal) n’étant pas du même ordre de grandeur que les émissions annuelles, il s’agit avant tout de réduire les dîtes émissions. Emissions réduites, évitées ? quelques définitionsLes réductions des émissions sont toujours exprimées par rapport une quantité de référence et selon un périmètre donné (par exemple les émissions de l’année 1990 sur le territoire français). Le périmètre considéré peut-être de différentes tailles et natures (une région, une entreprise, etc…). Une réduction peut être quantifiée par la réalisation de Bilan Carbone® successifs. Il est également possible d’entendre parler d’une baisse des émissions par rapport à une situation de référence réelle (par exemple : en 2019 les 100 employés d’une entreprise se rendaient au travail en voiture et en 2020, ces 100 employés circulent maintenant à vélo). Le terme « émissions évitées » est utilisé avec des sens variables et désigne des réalités parfois différentes. On observe une multiplication des publications et initiatives autour de ce sujet (ainsi qu’autour de la séquestration de carbone et la neutralité carbone). Comme le souligne l’ADEME : « cette effervescence des publications sur un sujet complexe, sans cadre commun au niveau international ou national, participe à la confusion des acteurs et à des communications peu pertinentes voire trompeuses. » Selon l’ADEME, pour une organisation, on parlera « d’émissions évitées » lorsque celle-ci agit en dehors de son périmètre d’activité (en commercialisant des produits bas-carbone ou en finançant des projets bas-carbone chez un tiers par exemple) à la différence des « émissions réduites, supprimées ou séquestrées » résultant d’actions au niveau des émissions propres de l’organisation (directes et indirectes). Le concept des « émissions évitées » repose sur le choix du scénario de référence/comparaison. Dans un souci de transparence, toute quantification d’émissions évitées doit préciser le scénario de comparaison. Dans le cadre de la construction, il sera possible de parler d’émissions évitées lorsque l’on compare un bâtiment/matériau bas-carbone à une solution traditionnelle (le scénario de référence). En somme, il faut distinguer :
Emissions de GES du secteur du bâtimentLe secteur du bâtiment (résidentiel et tertiaire) est le deuxième secteur le plus émetteur de gaz à effet de serre (GES) en France. Il a donc un rôle central à jouer dans la lutte contre le dérèglement climatique qui passe par une réduction drastique des émissions de GES qui sont de deux natures :
Objectif de neutralité carbone en 2050En 2017, la France s’est fixé un objectif de neutralité carbone à horizon 2050. Afin d’atteindre cet objectif ambitieux, la Stratégie Nationale Bas Carbone (SNBC) prévoit une réduction par un facteur 6 des émissions de GES en 2050 par rapport à 1990[3]. Entre autres, cela implique une décarbonation quasi-complète du secteur de l’énergie, des transports et du bâtiment (résidentiel et tertiaire).Pour le secteur du bâtiment, la SNBC évoque plusieurs leviers pour atteindre ces objectifs :
Empreinte carbone à l’échelle du quartierL’empreinte carbone actuelle de la France représente en moyenne de l’ordre de 11,5 tonnes d’équivalent CO2 par français et par an[4]. Cette empreinte carbone doit être réduite à 2 tonnes en 2050 pour cadrer avec la SNBC. Les changements de comportements à l’échelle individuelle peuvent permettre une réduction de l’empreinte carbone (de l’ordre de 20%) mais les objectifs climatiques ne sauraient être atteints sans une transformation systémique à l’échelle collective. Les choix d’aménagement sont donc un enjeu fort de la réduction de l’empreinte carbone. Figure 3 – Les grands composants de l’empreinte carbone des Français et les ordres de grandeurs des impacts directs que peut avoir le quartier sur cet impact. (source : BBCA) Une approche uniquement sectorielle et technique à l’échelle du bâtiment ne peut suffire pour atteindre ces objectifs de réduction. Un bâtiment s’inscrit dans un quartier au sens d’un sous écosystème de la ville. Près de 40% de l’empreinte carbone des français relève des choix techniques d’aménagement du quartier (construction des bâtiments et infrastructures, choix énergétiques, systèmes de mobilités, etc…). Il est estimé que des mesures techniques à l’échelle du quartier peuvent permettre de réduire jusqu’à 30% l’empreinte carbone globale des français. Figure 4 – Illustration d’actions concrètes pour réduire l’empreinte carbone des Français (source : BBCA) Impact carbone des nouvelles constructionsL’impact carbone des nouvelles constructions est à prendre sur l’ensemble du cycle de vie du bâtiment : construction – exploitation – fin de vie. Contrairement à une approche uniquement focalisée sur la performance thermique, une prise en compte de l’impact carbone impose un changement important d’approche dans le secteur de l’immobilier et de la construction. A ce jour, il est estimé que la phase de construction représente près de 60% de l’empreinte carbone d’un bâtiment neuf. En effet, les émissions de GES de la phase de construction (et de la fin de vie) sont principalement dues aux produits de construction et équipements installés notamment en raison de l’extraction des matières premières, de la fabrication des produits et de leur traitement en fin de vie. Deux produits utilisés à la même fin (par exemple : laine de verre et laine de roche) peuvent avoir des émissions induites très différentes (du simple au triple pour une isolation équivalente). Ainsi, les réglementations thermiques successives ont permis d’améliorer considérablement l’efficacité énergétique du bâtiment ; l’objectif poursuivi étant de rechercher la consommation énergétique la plus basse, fixée à 50 kWh/m² (RT 2012). En revanche, de nombreux immeubles vertueux sur le plan des consommations, voire à énergie positive, ont une empreinte carbone moins vertueuse, tant on a ajouté de matériaux émissifs, non recyclables, pour les construire et les isoler ou parce qu’ils recourent à des énergies très carbonées. L’enjeu est donc de minimiser l’empreinte carbone des nouvelles constructions sur l’ensemble du cycle de vie, aussi bien sur la phase de construction (utilisation de matériaux sobres en carbone) que sur la phase d’exploitation (réduction des consommations énergétiques) Figure 5 – Répartition de l’empreinte carbone sur une construction neuve FOCUS : fabrication du ciment et empreinte carbone du bétonDans de nombreux projets de construction, le béton représente une part importante de l’empreinte carbone liée aux produits de construction en raison des grandes quantités de béton utilisées et des émissions associées à la production du ciment. En effet, la fabrication du ciment (élément constitutif essentiel du béton) est une activité fortement émettrice de GES.A l’échelle de la France, l’industrie cimentière représente 2,9% des émissions de GES pour seulement une quarantaine de sites de production[5]. Cela s’explique par la nature même du processus de fabrication (la réaction chimique de production du ciment génère du CO2) et par l’énergie consommée pour réaliser cette transformation chimique. Bien entendu l’objectif n’est pas de chercher à faire porter toute la responsabilité sur la production de ciment, mais simplement de montrer que son impact n’est pas négligeable surtout pour un matériau aussi abondamment utilisé. Les impacts des autres matériaux sont également significatifs par unité de volume ou de masse, mais à l’échelle d’un chantier, c’est le ciment / béton qui présente généralement les émissions les plus fortes. Bilan carbone d’une installationEn moyenne, la construction d’un m2 de bâtiment neuf représente l’émissions de 1500 kg équivalent CO2 sur une durée de 50 ans. 60% est lié à la construction et 40% à l’exploitation du bâtiment.Les postes d’émissions L’ensemble du cycle de vie du bâtiment est couvert par le bilan carbone : Les différents lots de construction ne représentent pas la même part de l’empreinte carbone induite par les produits de construction et équipements neufs. Une attention particulière doit être portée en priorité sur les lots les plus impactant, à savoir, les lots de gros-œuvre. Il est à noter que les lots « VRD » et « équipements de production locale d’électricité » peuvent, dans certains cas, représenter une part bien plus significative. Construction ou réhabilitation ?Dans le cas d’une construction neuve, certains lots de la construction sont prépondérants dans l’empreinte carbone de la construction. Dans de nombreux cas, la structure globale et l’enveloppe du bâtiment représentent la part la plus significative de l’empreinte carbone. Pour des bâtiments de bureaux, cette contribution s’élève à près de 60% de l’impact total. Cette prépondérance s’explique notamment par l’utilisation d’une grande quantité de matière dont notamment du béton. Ainsi, la réhabilitation/rénovation de bâtiments existants plutôt que la reconstruction est un enjeu fort pour limiter les émissions. En effet, le réemploi d’une partie d’un bâtiment existant (comme son enveloppe extérieure) permet d’éviter des émissions par rapport à un scénario de reconstruction. En ordre de grandeur, la démolition des fondations, structures et maçonneries peuvent être de 300 kgCO2 par m2 de surface de plancher. Quelques soient les standards de reconstruction, une réhabilitation sera presque toujours moins impactant qu’une reconstruction. En ordre de grandeur, une rénovation lourde représente 2 fois moins d’émissions qu’une reconstruction. Pour aller plus loin : élargir de périmètre d’étudeUne nouvelle construction s’inscrit d’un écosystème comprenant de nombreuses autres activités. Élargir le périmètre d’étude peut permettre de limiter l’impact carbone d’un quartier en dehors du simple volet « bâtiment ». Un élargissement du périmètre peut comprendre :
La future règlementation RE2020L’expérimentation E+C-Pour préparer la future réglementation environnementale des bâtiments neufs (RE 2020), les pouvoirs publics ont mis en place une approche innovante pour permettre à la filière de se former et d’en tester les nouveaux principes. Cette expérimentation, appelée E+C- pour « énergie positive et réduction carbone », intègre deux principaux volets :
Via le programme OBEC (Objectif bâtiment énergie-carbone), l’ADEME accompagne l’ensemble de la chaine d’acteurs pour permettre une montée en compétence du secteur sur les sujets de la future réglementation. L’ADEME accompagne ainsi l’État pour lui permettre de concevoir et de mettre en place une réglementation environnementale adaptée à la situation du secteur du bâtiment. Le programme OBEC se décline dans chacune des régions, il est ainsi piloté par les 13 directions régionales de l’ADEME. Dans chaque région, l’ADEME finance un BE référent pour réaliser 20 ACV de projets livrés et pour accompagner à la réalisation de 10 ACV en phase conception. Le consortium NEPSEN-CSTB a accompagné deux régions (Île-de-France et Centre-Val de Loire), nous avons donc une très bonne connaissance du dispositif. Label E+C- et niveaux d’exigencesLes niveaux de performances d’un bâtiment neuf sont caractérisés par 4 niveaux de performance énergétique (« Énergie 1 » à « Énergie 4 ») et 2 niveaux de performance environnementale relative aux émissions de gaz à effet de serre (« Carbone 1 » et « Carbone 2 ») :
Il est a noté que le périmètre de l’évaluation E+C- est celui du permis de construire. L’évaluation est donc réalisée sur le bâtiment et sa parcelle : aménagements extérieurs, raccordement au réseau, voirie, production d’électricité sur des espaces attenants… doivent être pris en compte. Limiter son empreinte carboneLa conceptionLors de la phase de conception, un certain nombre de leviers peuvent être actionnés pour limiter l’empreinte carbone :
FOCUS : Les produits boisLa forêt a la particularité de pouvoir séquestrer le CO2 de l’atmosphère via la photosynthèse. La biomasse en forêt est un stock ou réservoir de carbone. Lorsque ce stock de carbone est en augmentation, on parle de puits de carbone. Le puits de carbone est la résultante de l’accroissement biologique net et des prélèvements. Le secteur forêt-bois est donc stratégique pour la neutralité carbone. Utilisés en tant que bois-énergie, ou en tant que ressource renouvelable (dans des produits à courte durée de vie), les produits bois peuvent permettre un effet de « substitution » en remplacement d’un usage carboné. Les produits à longue durée de vie permettent de prolonger les puits de carbone dans le temps. On parle d’effet de « séquestration ». Ainsi, l’usage du bois comme matériau de construction ou rénovation est donc très fortement encouragé par rapport à l’usage énergétique pour le bois sortant de forêt. Attention : ce mécanisme de séquestration ne peut être considéré que si le bois est géré durablement (FSC, PEFC, etc…) et si le produit bois persiste pendant une longue période (50 à 100 ans minimum). Le chantierL’impact carbone de la phase de travaux peut être également limité par diverses actions :
FOCUS : La labellisation Chantier Zér0 CarboneLe label Chantier Zér0 Carbone est une certification environnementale crée et délivrée par l’association RQE (www.rqe-france.org). Elle valorise les chantiers qui se veulent très ambitieux sur la limitation des émissions de GES et leur permet de devenir neutre en carbone via des actions de séquestration des émissions restantes.La labellisation en 7 étapes :
L’exploitationLimiter l’empreinte carbone en phase d’exploitation passe avant tout par une maîtrise de la consommation énergétique :
Comme illustré dans le paragraphe introductif sur les enjeux carbones, un bâtiment s’inscrit dans un périmètre plus large à considérer : le quartier. La prise en compte des déplacements domicile-travail et la mise en place d’actions pour minimiser l’empreinte carbone de ce poste est fortement souhaitable pour limiter globalement l’impact du projet. Voir sur le long terme…En moyenne, un bâtiment présente une longue durée de vie de l’ordre de 50 ans. Une prise en compte des futures mutations possibles (changement d’usage, réorganisation partielle, …) permettra de limiter l’impact carbone dans la durée en évitant par exemple une destruction prématurée, ou une rénovation lourde. La flexibilité fonctionnelle des installations est donc un levier d’action sur le long terme.De même la même manière, envisager la fin de vie des installations (réemploi des matériaux, valorisation matière, …) doit permettre de limiter l’empreinte carbone. Pour aller plus loin : la compensation carbone certifiéeLe principe sous-jacent de la compensation carbone est que les impacts d’une tonne de carbone émise quelque part peuvent être « neutralisés » par la séquestration (stockage à long terme du CO2 hors de l’atmosphère (forêt, océan, etc)) ou la réduction nette d’une autre tonne de carbone ailleurs. Chaque tonne de GES évitée par un projet de compensation est certifiée par la délivrance d’un crédit carbone. Les particuliers, entreprises, collectivités, ou évènements peuvent volontairement compenser tout ou une partie des émissions qu’ils n’ont pas pu réduire en achetant ces crédits carbones. La compensation carbone doit répondre à certaines règles :
Il est bien sur important de rappeler qu’une opération de compensation ne saurait être pertinente sans une ambitieuse réduction préalable des émissions. A cause de la prédominance historique du mécanisme de compensation MDP (Mécanisme de Développement Propre), beaucoup de projets sont menés dans les pays en développement. Ces projets concernent l’énergie (remplacement de combustibles fossiles, amélioration de l’efficacité énergétique, développement d’énergie renouvelables, etc.) et la foresterie. Mais il existe également des projets de compensation situés en France et approuvés le Ministère de la Transition écologique et solidaire. Ces projets peuvent concerner :
Document réalisé dans le cadre de l’opération d’aménagement de Bordeaux Aéroparc pour Bordeaux Métropole [1] cf. note 2 [2] Etude ADEME-Carbone4 : http://www.carbone4.com/wp-content/uploads/2019/07/Publication-neutralite%CC%81-et-batiment-Carbone-4-ADEME.pdf [3] La neutralité carbone est un objectif plus ambitieux que la réduction par un facteur 4 des émissions en 2050 par rapport à celles de 1990. [4] L’empreinte carbone est à différencier des émissions nationales. Les émissions nationales comptabilisent toutes les émissions de GES générées sur le territoire de la France. En revanche l’empreinte carbone fait correspondre les émissions à un cycle de vie indépendamment d’un périmètre géographique. En résumé, l’empreinte carbone nationale correspond aux émissions nationales corrigées des émissions induites hors du territoire par des produits importés et des émissions territoriales associées à des produits exportés. Le tout est ramené au nombre d’habitants. [5] Emissions de CO2 de l’industrie cimentière : https://www.techniques-ingenieur.fr/actualite/articles/emission-de-co2-lindustrie-cimentiere-mobilisee-pour-une-diminution-de-80-dici-2050-61299/ Quels secteurs émettent le plus de CO2 ?En 2018, la production d'électricité reste le premier secteur émetteur de CO2 dans le monde, avec 41 % du total des émissions dues à la combustion d'énergie. Elle est suivie par les transports (25 %) et l'industrie (18 %, y compris la construction).
Quel secteur émet le plus de CO2 en France ?Lecture : en 2021, le secteur d'activité du transport routier émet une quantité de gaz à effet de serre équivalant à 119,6 millions de tonnes de CO₂.
Quelle est la part du secteur du bâtiment dans les émissions de gaz à effet de serre nationale de la France ?Au total, le bâtiment produit chaque année plus de 120 millions de tonnes de dioxyde de carbone, gaz à effet de serre, soit près du quart des émissions nationales. En outre, le poste « logement » représente à lui seul 30 % du budget des ménages.
Quelle est la part du secteur du bâtiment dans les émissions carbone de la France ?Le secteur du bâtiment représente 43 % des consommations énergétiques annuelles françaises et il génère 23 % des émissions de gaz à effet de serre (GES) français. Afin de diminuer ces taux, la France réglemente, incite et sensibilise les acteurs du secteur.
|