Rénovation à faible émission de carbone - 10 façons de réduire les émissions de carbone incorporées

Comment réduire les émissions de carbone incorporé de vos projets de rénovation et de réhabilitation

Pourquoi nous devons nous pencher sur la rénovation à faible émission de carbone

Lorsque l'on parle de conception à faible émission de carbone, l'attention se porte principalement sur les nouvelles constructions et l'efficacité énergétique. Cependant, il est important d'aborder également la question des bâtiments existants et de leur impact sur l'environnement, en particulier lors de la rénovation et du remplacement des matériaux. De plus, c'est une erreur de se concentrer uniquement sur l'efficacité énergétique lorsqu'il s'agit d'évaluer la durabilité des bâtiments. L'empreinte carbone et les autres impacts environnementaux doivent être pris en considération dans le cadre d'une approche fondée sur le cycle de vie. Cela permet de déterminer s'il est plus durable de rénover ou de démolir et de reconstruire, ainsi que les matériaux et produits à utiliser pour réduire les émissions sur l'ensemble du cycle de vie. Les bâtiments sont à l'origine de 35 % des émissions mondiales de carbone et, à mesure que le réseau énergétique se décarbonise, il est clair que la prochaine étape de l'action contre le changement climatique est la réduction du carbone incorporé .

Le carbone incorporé peut être défini comme l'ensemble des émissions de gaz à effet de serre causées par la fabrication et la fourniture de produits et de matériaux de construction, ainsi que par le processus de construction lui-même. En réduisant le carbone incorporé, nous pouvons limiter les effets négatifs des bâtiments sur le réchauffement de la planète. Il est important de noter que le carbone incorporé doit être abordé dans une perspective de cycle de vie, car les résultats peuvent être très différents selon que l'on considère le court terme ou le long terme. Il est particulièrement clair que l'adoption d'une perspective de cycle de vie est nécessaire lorsque l'on examine les projets de modernisation et de rénovation, car ceux-ci mettent en évidence la nécessité d'améliorer et de remplacer les matériaux et les éléments de construction au fil des ans. Chacun de ces choix a le potentiel d'augmenter considérablement les émissions de carbone incorporées dans le bâtiment ou de faire des choix plus durables qui auront moins d'impact sur l'environnement tout au long du cycle de vie. Il est clair que l'on peut faire beaucoup de bien (ou de mal) lorsque l'on voit le nombre de bâtiments anciens qui sont encore utilisés et qui font l'objet de travaux de réparation et d'entretien dans toute l'Europe. Plus de 40 % des bâtiments résidentiels européens ont été construits avant les années 1960, et la grande majorité d'entre eux ne sont pas efficaces sur le plan énergétique.

Pour atteindre les objectifs de l'action climatique mondiale, il est essentiel de s'attaquer aux impacts causés par les bâtiments et d'adopter une approche fondée sur le cycle de vie pour tous les impacts du carbone incorporé, y compris les projets de rénovation.

Cet article examine l'impact des rénovations sur le carbone incorporé. Les rénovations peuvent également être utilisées pour réduire le carbone opérationnel en diminuant la consommation d'énergie ou d'eau, ou en changeant l'approvisionnement en énergie. La rénovation énergétique n'entre pas dans le cadre de cet article. Lors de rénovations combinant des mesures d'économie d'énergie, le critère approprié est le carbone du cycle de vie - ou la somme du carbone opérationnel et du carbone intrinsèque du projet qui en résulte.

[1] Reyna, J L et Chester, M V 2015 "The Growth of Urban Building Stock : Unintended Lock-in and Embedded Environmental Effects". Journal of Industrial Ecology, 19 : 524-537.

L'impact environnemental des matériaux dans la rénovation

Au cours du cycle de vie d'un bâtiment, l'usure normale peut affecter les performances et l'esthétique d'un bâtiment, ce qui conduit à sa rénovation. Cependant, outre le nettoyage et la réparation, les nouvelles exigences des occupants ou des propriétaires peuvent conduire à l'installation de nouveaux équipements ou systèmes qui n'avaient pas été prévus auparavant. En général, les principales raisons pour lesquelles un bâtiment sera remis à neuf et/ou modernisé sont les suivantes :

Entretien et réparation
Améliorer les performances (par exemple, l'efficacité énergétique)
Changer sa fonction

Tous ces scénarios possibles impliquent le démontage d'éléments existants et/ou l'ajout de nouveaux matériaux et composants. Ces nouveaux matériaux ajoutent au carbone incorporé et aux autres impacts environnementaux associés au bâtiment. En fonction du type d'intervention et de sa fréquence dans le cycle de vie du bâtiment, ces impacts peuvent augmenter de manière significative l'empreinte environnementale globale du bâtiment. Ils doivent donc être pris en compte. En outre, la fréquence et l'ampleur de ces changements dépendent du type de bâtiment, qu'il soit commercial ou résidentiel, et d'autres facteurs peuvent influer sur ces changements. Par exemple, les propriétés commerciales comprennent les bureaux, les commerces de détail, les industries (entrepôts) et l'hôtellerie. Ils ont tous un objectif commun, qui est d'aider les entreprises à générer des bénéfices. Par conséquent, les changements apportés à ces installations comprendront des améliorations susceptibles d'accroître la productivité et de réduire les coûts d'exploitation. Et comme ces biens répondent à la concurrence du marché, les changements peuvent être fréquents, comme dans le cas du commerce de détail, où il faut rester à l'affût des tendances et de la mode. En revanche, les propriétés résidentielles changent moins fréquemment ; leurs principaux moteurs peuvent être des changements dans la composition de la famille et/ou des incitations économiques à réduire les coûts (par exemple, des coûts énergétiques plus bas).

Une approche holistique de la rénovation à faible émission de carbone

Les travaux pionniers de Frank Duffy au début des années 1990 ont montré que les bâtiments sont "...plusieurs couches de longévité d'éléments construits" [2]. Il a ainsi introduit l'idée que les éléments de construction changeaient à des rythmes différents en fonction de leur fonction. À l'origine, Duffy avait retenu quatre couches : l'enveloppe, les services, le décor et l'ensemble. Plus tard, Brand [2] les a étendues à "six couches de cisaillement du changement", comprenant les quatre couches originales (renommées) : structure, services, aménagement de l'espace et matériel, en y ajoutant le site et la peau. Chaque couche a une durée de vie moyenne basée sur la durabilité des matériaux, la durée de vie technologique et les préférences du propriétaire (voir figure 1). Plus récemment, Arup a ajouté une septième couche pour inclure le système (urbain) [3].

[2] Brand, Stuart, 1994. Shearing Layers from How Buildings Learn : What Happens After They're Built

[3] ARUP, 2016. L'économie circulaire dans l'environnement bâti

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Figure 1. Cisaillement des couches de changement (de la construction). Ventilation conceptuelle des différents taux de changement des éléments de construction [2]

Une fois que nous avons pris en compte les raisons de la rénovation/rénovation et les différents rythmes de changement des éléments de construction dans le temps, nous contribuons à réduire les émissions de carbone de ces actions grâce à l'achat/utilisation de matériaux et à une conception tournée vers l'avenir.

10 façons de réduire le carbone incorporé dans les projets de rénovation et de modernisation

1. Utiliser des matériaux et des solutions à faible teneur en carbone

La stratégie la plus élémentaire consiste à utiliser des matériaux à faible teneur en carbone. On peut y parvenir en utilisant

a. Des produits naturels ou des produits dont les processus de fabrication consomment peu d'énergie. Par exemple, le bois ou les matériaux contenant des fibres naturelles proviennent de sources renouvelables et peuvent être utilisés avec une faible transformation. Cependant, il ne faut pas oublier que l'ajout de finitions pour protéger ces matériaux augmente leur impact global. Certains vernis pour le bois peuvent limiter sa recyclabilité et conduire à son utilisation comme source d'énergie.

b. Matériaux à contenu recyclé. L'impact de l'extraction des matières premières n'est comptabilisé que lors de la première transformation du matériau. Par la suite, le matériau recyclé ne comprend que les impacts de son retraitement. Cette stratégie a la valeur ajoutée de maintenir le matériau dans l'économie et de réduire la pression pour l'extraction de matériaux vierges.

c.Réutiliser les matériaux. Tout comme l'utilisation de matériaux à contenu recyclé, la réutilisation de matériaux qui ont encore une durée de vie utile est un autre moyen de réduire l'extraction de nouveaux matériaux. L'impact du démantèlement de ces matériaux et de leur réutilisation peut être inférieur à celui de la création de nouveaux matériaux.

La base de données des matériaux de One Click LCA contient plus de 10 000 profils d'impact environnemental de matériaux de construction pour différents produits, technologies, fournisseurs et produits. Il existe également un module permettant de créer vos propres mélanges de produits, par exemple pour des recettes de béton spécifiques, et vous pouvez nous envoyer toutes les nouvelles EPD que vous envisagez d'utiliser si vous ne les trouvez pas.

2. Utiliser des matériaux durables pour la façade et le toit

L'enveloppe du bâtiment est essentielle pour la performance énergétique du bâtiment. La rénovation des éléments de construction est l'une des principales stratégies de réduction de la consommation d'énergie opérationnelle. Or, la façade et la toiture sont constamment soumises à l'usure des éléments naturels, ce qui peut entraîner des réparations et un entretien fréquents. L'utilisation de matériaux durables permet non seulement de réduire le coût et la fréquence des travaux de rénovation, mais aussi de réduire le recours au remplacement des matériaux et l'empreinte carbone qui en découle.

3. Concevoir des systèmes de façade faciles à entretenir

Il ne suffit pas d'utiliser des matériaux durables pour votre façade, vous devez être en mesure de l'entretenir et de remplacer des éléments si nécessaire. Cela n'est possible que si le système peut être facilement démonté. Vous garantissez ainsi une durée de vie plus longue et moins d'émissions à l'avenir.

4. Acheter des matériaux locaux

Le transport des matériaux depuis l'usine de fabrication jusqu'au site de construction augmente le coût de votre bâtiment. En achetant des matériaux locaux, vous réduisez les émissions produites pendant le transport et soutenez l'économie locale.

5. Réduire les déchets grâce à la préfabrication et aux éléments modulaires

Le carbone incorporé d'un élément de construction comprend son empreinte matérielle et les déchets générés lors de sa construction. La préfabrication dans des conditions contrôlées permet de réduire les déchets et les émissions de carbone qui y sont associées. De même, les éléments modulaires permettent une utilisation efficace des matériaux et facilitent l'industrialisation/la préfabrication de ces éléments.

6. Faire preuve d'attention lors de l'utilisation de finitions ou d'éléments décoratifs de façade

Les finitions ont de nombreux objectifs, car elles peuvent améliorer les conditions acoustiques et thermiques à l'intérieur des espaces de vie. Elles ont également une fonction esthétique importante, qui peut se traduire par notre bien-être général. Pourtant, elles font partie des éléments qui ont la durée de vie la plus courte dans les bâtiments commerciaux. Par exemple, les espaces intérieurs sont fréquemment reconfigurés, ce qui entraîne l'élimination de cloisons et de revêtements de sol, ainsi que la modification de la disposition des plafonds. L'impact cumulé du remplacement de ces éléments plusieurs fois au cours du cycle de vie d'un bâtiment peut avoir un impact global significatif. Les finitions doivent donc inclure des matériaux à faible teneur en carbone et permettre une récupération aisée de ces matériaux en vue de leur recyclage ou de leur réutilisation.

Avec Carbon Designer 3D de One Click LCA , vous pouvez facilement comparer les options de conception et identifier les possibilités de réduction des émissions de carbone.

7. Assurer la flexibilité de la distribution de l'espace interne en concentrant les services MEP et en utilisant des cloisons amovibles

La planification de l'espace peut bénéficier de la centralisation des services mécaniques, électriques et de plomberie, qui peuvent facilement être ramifiés pour desservir les zones en fonction des besoins. En outre, les cloisons amovibles facilitent la reconfiguration de l'espace pour de nouvelles utilisations.

8. Tenez compte du coût du cycle de vie des matériaux que vous utilisez

Des matériaux bon marché aujourd'hui peuvent s'avérer très coûteux plus tard, car vous devrez les remplacer plus fréquemment, ce qui augmentera vos coûts d'exploitation. De plus, chaque fois que vous remplacez un matériau, vous ajoutez des émissions de carbone au compte de votre bâtiment.

One Click LCA propose des modules d'analyse du cycle de vie et de calcul du coût du cycle de vie.

9. Fixer des objectifs de performance pour guider vos objectifs d'amélioration

La définition d'exigences en matière de performance carbone ou d'autres mesures peut vous aider à comparer les options. Bien que l'objectif global soit de trouver des solutions ayant un impact plus faible, ces options doivent avoir des performances similaires pour que la comparaison soit valable.

10. Concevoir les éléments du bâtiment en vue de leur désassemblage

Dans la mesure du possible, le bâtiment doit être conçu de manière à pouvoir être facilement démonté par sections ou dans son ensemble. Cela permet de réduire l'impact sur les autres éléments lors de l'extraction de l'élément de construction et d'éviter un gaspillage supplémentaire. Cela permet également une récupération plus efficace des matériaux à éliminer et facilite la préservation de la valeur du matériau pour une utilisation future.

À retenir

La remise à neuf ou la modernisation des bâtiments est une nécessité dans notreparc immobilier vieillissant, et continuera de l'être à l'avenir. La rénovation peut résulter de l'entretien physique, de la nécessité d'améliorer la performance énergétique et/ou de changements dans l'utilisation du bâtiment.Quelle que soit la raison, en incorporant de nouveaux matériaux/systèmes dans un bâtiment, vous augmentez son carbone incorporé.

Seule une perspective de cycle de vie permet de mesurer ces impacts dans le temps de manière holistique. Ainsi, en comptabilisant le carbone incorporé, et le carbone opérationnel si la consommation d'énergie est affectée, il est possible de mesurer les compromis d'un point de vue environnemental et financier. L 'essentiel est que, pour faciliter le processus de rénovation et de modernisation, il est crucial de concevoir le bâtiment et ses systèmes de manière à ce qu'ils soient faciles à démonter. De cette manière, les matériaux peuvent être facilement récupérés et réutilisés, ce qui permet de réduire l'extraction de matières premières et de préserver la valeur des matériaux existants.

Que vous travailliez sur des projets de construction ou de rénovation , l'ACV en un clic peut vous aider à réduire les émissions de carbone incorporées de votre projet. Contactez l'un de nos experts pour en savoir plus !