Constructions et rénovations durables
© Josue Isai Ramos Figueroa/Unsplash.

Construction et renovation

Les bâtiments et l’énergie qu’ils consomment représentent un poste significatif de l’empreinte carbone d’une organisation. Il est possible d’agir au niveau de la construction et de la réhabilitation d’une part, et de l’exploitation des bâtiments d’autre part.  Isolation, choix des matériaux, toits blancs, puits canadiens ou encore végétalisation, diverses options complémentaires existent et permettent, au-delà de la problématique climatique, de réduire significativement la facture énergétique et les déchets de construction.

Quelle est la solution ?

La rénovation doit être favorisée, car elle a l’avantage de réutiliser la plupart des matériaux existants et d’éviter une grande partie des déchets due aux démolitions. Dans le cadre d’un bâtiment neuf, il est nécessaire d’adapter la construction aux conditions climatiques, de mettre en œuvre des mesures d’amélioration des performances thermiques et énergétiques (mesures passives), et d’utiliser des matériaux bas-carbone.

Pourquoi est-ce important ?

En 2020, le secteur du bâtiment représentait environ un tiers de la demande énergétique mondiale et des émissions de CO2 liées (1), dont environ les ¾ étaient dues à l’exploitation des bâtiments (éclairage, chauffage et rafraichissement des locaux), le dernier quart étant lié à la construction elle-même (fabrication et transport des matériaux, consommation de carburants sur le chantier).

La construction entraine également d’autres impacts sociaux et environnementaux. Pollution de l’air, pression sur les espaces naturels, extraction de matières premières ou encore usage intensif des ressources, y compris de la ressource en eau. La construction de nouveaux bâtiments a également pour conséquence l’occupation de territoires toujours plus vastes, l’augmentation des infrastructures routières, l’artificialisation des sols, ou encore l’éloignement des centres urbains et l’utilisation accrue de véhicules.

Chiffres clés

≈ 1/3

de l’énergie mondiale est consommée par les bâtiments (2)

600 millions

de tonnes de déchets de construction et de démolition ont été générés aux États-Unis en 2018, soit plus de deux fois plus que de déchets solides municipaux. (3)

75 %

de la consommation des ressources naturelles est liée en France au secteur du Bâtiment et des Travaux Publics. (4)

  • Point d’attention

    Le mot « durabilité » a plusieurs significations, notamment dans le monde de la construction. Les premiers critères de durabilité d’un bâtiment sont sa solidité et sa fonctionnalité, et non son impact sur l’environnement.

Constructions et rénovations durables
© Josh Olalde/Unsp

Solutions clés

  • #1 Rénovation plutôt que construction

    Rénover permet de réutiliser une grande partie des éléments d’un bâtiment, tels que la toiture, les murs et la structure, réduisant ainsi l’utilisation de nouveaux matériaux et la consommation d’énergie liée à leur mise en œuvre. La rénovation permet également de réduire les déchets de démolition et d’éviter l’occupation de nouveaux espaces naturels.

  • #2 Conception et design

    Concevoir les bâtiments en tenant compte des conditions climatiques locales, en particulier l’orientation par rapport au soleil et aux vents dominants, et en tirer le meilleur parti. L’orientation des bâtiments permettra de réduire ou d’augmenter les apports thermiques en fonction du contexte. La ventilation et l’éclairage naturels doivent être privilégiés pour minimiser la consommation énergétique liée à l’éclairage ou à la climatisation notamment

  • #3 Puits climatique

    Construire un puits climatique, également appelé puits canadien ou puits provençal, un moyen naturel de réchauffer et de refroidir l’intérieur des bâtiments sans impacter l’environnement, en utilisant simplement l’air extérieur. L’air extérieur est aspiré dans un ou plusieurs conduits enterrés à l’horizontale dans le sol sous le bâtiment ou à côté de celui-ci, à 1.5 m de profondeur minimum. Cet air récupère la fraîcheur du sol en été et la chaleur du sol en hiver, puis la diffuse à l’intérieur du bâtiment une fois sorti des conduits.

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  • #4 Mur trombe et cheminée solaire

    Installer un mur Trombe réduit les besoins énergétiques liés au chauffage. Le mur Trombe est un système de chauffage solaire passif qui comprend un mur plein, peint de couleur sombre et exposé au sud (dans l’hémisphère nord), devant lequel est placée une vitre. Ce vitrage piège la chaleur du soleil (effet de serre) qui s’accumule et se transmet à l’intérieur par diffusion à travers le mur. Les cheminées solaires, revêtues de noir et orientées vers le sud, absorbent la chaleur des rayons du soleil et la diffusent dans l’air intérieur.

  • #5 Toits blancs

    Peindre les toitures en blanc réfléchit le rayonnement solaire et évite ainsi la transmission de la chaleur à l’intérieur du bâtiment. Le recours à la climatisation, très gourmande en énergie, en est significativement réduite. Il s’agit d’une solution simple, peu couteuse et efficace, qui n’engendre pas de travaux importants. Certaines peintures isolantes et réfléchissantes amplifient encore le résultat. (« Cool Roof »)

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  • #6 Protection des fenêtres

    Poser des films adhésifs sur les vitrages permet de réfléchir le rayonnement solaire et d’éviter la transmission de chaleur dans les locaux. Les brise-soleils, fixes ou mobiles, permettront d’ombrer les vitrages les plus exposés et de réduire les effets de surchauffe à l’intérieur des bâtiments.

  • #7 Isolation par l’extérieur

    Isoler par l’extérieur consiste à installer une couche d’isolant sur toutes les façades d’un bâtiment. L’isolant servira d’enveloppe thermique et protégera les locaux de la chaleur ou du froid. Placé à l’extérieur des murs, l’isolant évite d’autant plus les fuites de chaleur (ponts thermiques) et contribue à un meilleur stockage de la chaleur par les murs (inertie thermique). L’isolation par l’extérieur  permet donc de limiter les variations rapides de température intérieure, et de réaliser d’importantes économies d’énergie sans toutefois impacter la surface occupable des bâtiments.

  • #8 Bâtiment végétalisé

    Végétaliser les toitures et les façades renforce l’isolation thermique des bâtiments et entraine des économie d’énergie en réduisant le besoin en climatisation. De plus, la vapeur d’eau produite par les plantes rafraichit l’air ambiant et réduit l’effet d’ilot de chaleur urbain.

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  • #9 Plantation d’arbres

    Planter des arbres à proximité des bâtiments rafraichit l’air ambiant par l’évapotranspiration des feuillages et réduit les effets d’ilots de chaleur urbain. De plus, les arbres stockent du carbone, améliorent la qualité de l’air et procurent de l’ombre. Il est important de planter des espèces endémiques, non-invasives, variées et si possible intéressantes pour la biodiversité locale. Les espaces naturels déjà existants doivent être préservés. D’autres peuvent être restaurés.

  • #10 Matériaux à forte inertie thermique

    Utiliser des matériaux à forte inertie thermique, c’est-à-dire qui emmagasinent la chaleur, ou le froid, et la restituent progressivement dans la pièce. L’inertie thermique ralentit la vitesse de propagation à travers un mur et permet de maintenir une température constante à l’intérieur d’un bâtiment. Les matériaux tels que la terre, la brique ou la pierre ont une forte inertie thermique.

  • #11 Matériaux biosourcés

    Utiliser de préférence des matériaux biosourcés, issus de la biomasse, tels que le bois, le roseau ou la laine de mouton, ainsi que les matériaux géo-sourcés d’origine minérale, tels que la terre ou la pierre. Ces matériaux présentent en général une faible empreinte environnementale lorsqu’ils sont locaux et peu transformés. Toutefois, les modes d’extraction ou de collecte peuvent avoir un impact non négligeable sur l’environnement.

  • #12 Matériaux de réemploi

    Utiliser des matériaux issus du réemploi ou de la revalorisation de déchets, en particulier de déchets de démolition, est une alternative à l’extraction de nouvelle matière première. De plus, le réemploi permet souvent de limiter le transport et de réduire le volume de déchets à enfouir. Les matériaux ont une seconde vie sans subir de transformation importante et s’inscrivent ainsi dans un système d’économie circulaire.

Exemples de réussite

Toits blancs à New York

Dans la ville de New York, plus de 1,5 million de pieds carrés de toitures ont été recouverts de peinture blanche depuis 2009 dans le cadre du « New York Cool Roofs Program », réduisant les températures intérieures pendant l’été de plus de 30% et la consommation d’énergie due à la climatisation de 10 à 30%. (5)

Construction en terre crue au CRAterre

Depuis 1979, CRAterre, le Centre international de la construction en terre, promeut la terre crue comme matériau de construction. L’organisation diffuse connaissances et bonnes pratiques dans le domaine de l’architecture en terre dans le monde entier et développe des méthodes de construction innovantes adaptées aux contextes locaux. (6)

Typha : transformer une nuisance en une opportunité en matériaux et en énergie

Le Typha Australis est un roseau qui prolifère démesurément dans le bassin du fleuve Sénégal. Il est devenu une nuisance pour les populations locales. Le Typha a malgré tout un potentiel de valorisation important en tant que biomasse. Le projet Typha Combustible Construction Afrique de l’Ouest (TyCCAO) développe ainsi des combustibles et des matériaux de construction à base de typha. Le bio-charbon issus du Typha s’inscrit dans une logique de substitution au charbon de bois et contribue à la lutte contre la déforestation. Les matériaux de construction sont divers : isolants thermiques, bétons végétaux, toitures de chaume. Le projet cherche à répondre aux besoins des différents marchés de la construction neuve et de la rénovation, et à créer un environnement favorable à l’innovation dans la construction au Sénégal et en Mauritanie, et plus largement dans la sous-région. (7)

Le puits canadien de l'Organisation Météorologique Mondiale

Le puits canadien de l’OMM (Organisation météorologique mondiale) a été installé dans les fondations du parking souterrain, en profitant de l’excavation nécessaire à ce dernier. Il est constitué de deux réseaux parallèles de tuyaux, posés dans un remblai de béton maigre à 15 m sous le niveau du sol, où la température est toujours d’environ 15°C. L’air est aspiré par deux bouches d’aération situées au-dessus du parking et, après avoir traversé les tubes du puits canadien, il est conduit à l’entrée des monoblocs de ventilation puis à l’échangeur d’un débit nominal de 220 000 m3/h. Ce processus naturel de transfert de chaleur permet de maintenir le bâtiment à une température optimale constante, entre 20 et 26 °C. (8)

Kantoor 2023 : un nouveau bâtiment durable et circulaire à Bruxelles

En 2023, 3 000 fonctionnaires bruxellois commenceront à travailler dans le Kantoor 2023, un complexe résidentiel-ouvrier destiné à servir d’exemple pour les futurs projets de construction publique dans la ville. Les deux tours du World Trade Center (WTC) sont rénovées et un nouveau bloc est construit. En termes de circularité, les bâtiments actuels sont utilisés au maximum. 62% du bâtiment actuel sera réutilisé ou recyclé. Par exemple, 30 000 tonnes de béton brisé seront utilisées comme granulés recyclés dans le nouveau béton et seront certifiées Cradle-to-cradle (C2C). Jusqu’à 95 % des nouveaux matériaux seront certifiés C2C. (9)

Outils et bonnes pratiques

Pour aller plus loin

  • Réemploi des matériaux de construction : recensement des filières et mise en oeuvre des pratiques de réemploi en France, ADEME
  • Beating the Heat: A Sustainable Cooling Handbook for Cities, UNEP

    Une encyclopédie d'options éprouvées pour aider à refroidir les villes. Les 80 études de cas et exemples du guide démontrent l'efficacité des stratégies décrites et peuvent aider les organisations à trouver l'approche la mieux adaptée à leur contexte particulier. Toits blancs, végétalisation, systèmes de refroidissement, les exemples sont divers (en anglais)

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  • Rapport sur la situation mondiale du secteur des bâtiments et la construction, PNUE

    Élaboré par l'Alliance mondiale du bâtiment et de la construction (GlobalABC), le rapport suit les progrès du secteur du bâtiment et de la construction vers la réalisation des objectifs de l'Accord de Paris, sur la base d'indicateurs clés concernant la consommation d'énergie, les émissions, les technologies, les politiques et les investissements au niveau mondial (en anglais)

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Sources

(1) PNUE, “Rapport sur la situation mondiale du secteur des bâtiments et la construction en 2021.” En savoir plus.

(2) PNUE, “Rapport sur la situation mondiale du secteur des bâtiments et la construction en 2021.” En savoir plus.

(3) United States Environmental Protection Agency, “Sustainable Management of Construction and Demolition Materials.” En anglais. En savoir plus.

(4) Groupe Qualiconsult, “Réemploi des matériaux : construire éco-responsable.” En savoir plus.

(5) The Hope Program, “Hope’s NYC Coolroofs Program Responsible For Over 1.5 Million Square Feet Of Energy-saving Reflective Rooftop Installations This Year”, 2018. En anglais. En savoir plus.

(6) CRAterre. Consultez leur site ici.

(7) Typha Combustible & Construction en Afrique de l’Ouest. Consultez leur site ici.

(8) Erte Engineers, “Puits canadien ou puits provençal.” En savoir plus.

(9) Sustainable Procurement Platform. “Kantoor 2023: A New Sustainable and Circular Building in Brussels.” En anglais. En savoir plus.

 

Photo de couverture © Josue Isai Ramos Figueroa/Unsplash.