L’ACV bâtiment
Qu’est-ce qu’une Analyse du Cycle de Vie d’un bâtiment ?
L’Analyse du Cycle de Vie (ACV) est une méthode d’évaluation environnementale multi étape et multicritère permettant de quantifier les impacts d’un produit, d’un service, d’un procédé ou d’un ouvrage sur l’ensemble de son cycle de vie : de l’extraction des matières premières à son traitement en fin de vie. Normalisée et reconnue (normes internationales ISO 14040 et ISO 14044), c’est la méthode la plus aboutie en termes d’évaluation globale et multicritère.
Afin de comprendre comment réaliser une évaluation de la performance environnementale (ACV) d’un bâtiment spécifiquement, la norme française NF EN 15978 détaille ses principes et étapes. L’ACV d’un bâtiment se compose de la somme des ACV des différents produits de construction le constituant, réalisée à partir des informations contenues dans les FDES/PEP, à laquelle viennent s’ajouter les impacts des consommations d’eau et d’énergie pendant l’exploitation ainsi que les impacts liés au chantier.
Quelles sont les étapes du cycle de vie considérées ?
Le cycle de vie d’un bâtiment commence par l’extraction des matières nécessaires à la production des produits de construction et des équipements et finit par la déconstruction en fin de vie du bâtiment associé au traitement des déchets qui en découle, en passant par son exploitation et le transport entre chacune des étapes.
Les 5 étapes :
- Production (A1-A3) : Acquisition des matières premières, transport vers l’usine de transformation et fabrication du produit manufacturé
- Construction (A4-A5) : Transport du produit vers le chantier, processus de construction et d’installation des matériaux et produits finis lors du chantier de construction
- Utilisation (B1-B7) : Toute la vie en œuvre du bâtiment, cela inclus : l’utilisation, la maintenance, la réparation, le remplacement des matériaux et produits finis, les consommations d’énergie et d’eau pendant l’utilisation du bâtiment
- Fin de vie (C1-C4) : Déconstruction de l’ouvrage, transport vers le lieu de valorisation ou d’élimination, traitement et élimination des matériaux et produits finis.
- Bénéfices et charges au-delà du cycle de vie (D): que peut devenir la valeur du produit pour un nouveau cycle de vie ?
Quelle unité fonctionnelle (UF) est utilisée ?
L’unité fonctionnelle est l’unité de référence utilisée pour quantifier la performance du service rendu par un produit à l’utilisateur. L’unité fonctionnelle doit comprendre :
- L’identification de la (des) fonction(s) étudiée(s) du produit. Cette (ces) fonction(s) doit (doivent) décrire le service rendu à l’utilisateur.
- Le niveau de performance ou d’exigence atteint par la (les) fonction(s). Ce niveau doit être quantifié. Il peut être déterminé par rapport aux normes applicables au produit.
- La durée de vie de référence (DVR).
L’unité fonctionnelle utilisée pour l’ACV d’un bâtiment décrit le système étudié, elle sert de référence pour l’analyse en intégrant le ou les bâtiments avec sa parcelle et sa durée de vie de référence (50 ans pour la RE2020). Les produits et équipements qui ont une durée de vie inférieure à cette dernière, devront donc être remplacés autant de fois que nécessaire jusqu’à la fin de vie de l’ouvrage. L’utilisation de produits issus du réemploi permet de diminuer les différents impacts du bâtiment.
Quelles contributions sont considérées dans la RE2020 ?
L’ACV étant une analyse globale, elle intègre aussi bien la construction (produits, équipements et chantier) que l’exploitation d’un bâtiment (énergie, eau et renouvellement des produits et équipements) et que sa fin de vie.
Les 4 contributions correspondantes sont :
- Composant (Produits de Construction et Equipements) prenant en compte l’ensemble des éléments présents dans le bâtiment et sa parcelle, incluant les réseaux et espaces de parking du bâtiment. Ils sont découpés en 13 lots. Pour chaque composant du bâtiment, la déclaration environnementale associée doit être identifiée ou si elle n’existe pas, une DED peut être utilisée ;
- Energie couvrant toutes les consommations d’énergie pour le chauffage, le refroidissement, la production d’eau chaude sanitaire, l’éclairage, la ventilation et les auxiliaires lors de la phase d’utilisation du bâtiment ;
- Eau couvrant toutes les consommations d’eau du bâtiment et sa parcelle, la gestion des eaux pluviales ainsi que leur assainissement lors de sa phase d’utilisation ;
- Chantier couvrant les consommations d’énergie, les consommations et rejets d’eau du chantier, l’évacuation et le traitement des déchets de terrassement non pris en compte dans la contribution « Composants ».
Quels sont les 13 lots des composants considérés ?
- VRD (Voiries et Réseaux Divers)
- Fondations et infrastructures
- Superstructure – Maçonnerie
- Couverture – Etanchéité – Charpente – Zinguerie
- Cloisonnement – Doublage – Plafonds suspendus – Menuiseries intérieures
- Façades et menuiseries extérieures
- Revêtements des sols, murs et plafonds – Chape – Peintures – Produits de décoration
- CVC (Chauffage – Ventilation – Refroidissement – Eau chaude sanitaire)
- Installations sanitaires
- Réseaux d’énergie (courant fort)
- Réseaux de communication (courant faible)
- Appareils élévateurs et autres équipements de transport intérieur
- Equipement de production locale d’électricité
A quelles étapes réaliser l’ACV d’un bâtiment ?
L’ACV est réalisée différemment selon le stade du projet. De fait, les objectifs sont différents, la disponibilité des données évolue et les marges de manœuvre de conception diminuent.
La phase de programmation est une étape clé pour la réussite de l’éco-conception. Elle permet de définir la performance environnementale visée, d’identifier les enjeux et donc les priorités environnementales, de fixer les exigences de moyens et de résultats, les stades du projet où l’ACV sera réalisée et de savoir quelles données devront être collectées (métrés, bilans énergétiques, etc.). Lors de cette phase, il ne peut être réalisé qu’une ACV sommaire, utilisant des ratios et des DED. En phase d’esquisse et d’avant-projet, les produits ne sont pas encore choisis, les métrés et quantitatifs sont difficiles à obtenir. L’ACV fait donc l’objet d’un grand nombre d’hypothèses et d’incertitudes. A cette étape, elle permet d’évaluer les impacts des solutions techniques envisagées. Lors du dépôt du permis de construire, l’ACV servira à s’assurer que le projet répond aux exigences de la réglementation et qu’il atteint les seuils fixés.
L’étude du projet et l’exécution sont les phases où les choix des prestataires sont faits, les plans, coupes et élévations sont réalisés, la nature et les caractéristiques des matériaux sont définies. Une ACV détaillée est réalisée à ce stade grâce à l’utilisation de DE individuelles des PCE réellement mis en œuvre. Enfin, lors de la réception du bâtiment, un DOE (Dossier des Ouvrages Exécutés) est établi, compilant les éléments initiaux et les ajustements réalisés lors du chantier (variation des métrés, changements de PCE, etc.). A ce stade, toutes les données nécessaires à la réalisation de l’ACV sont disponibles (DPGF, CCTP, DOE, plans, RSET etc.), l’analyse est la plus détaillée possible et constitue une photographie de l’ouvrage.
Quelles sont les spécificités d’une ACV d’un bâtiment en rénovation ?
L’une des méthodes d’ACV des bâtiments en rénovation est basée sur un addendum de la méthode « Energie Carbone » pour les bâtiments neufs. Elle permet de savoir s’il vaut mieux réhabiliter, laisser comme tel ou déconstruire pour reconstruire. Pour cette évaluation, il faut connaître les consommations actuelles d’eau et d’énergie et celles escomptées après le projet, réaliser des diagnostics déchets, estimer les PCE installés et ceux qui seront ajoutés. La méthode d’amortissement est utilisée dans le but d’amortir les impacts d’un PCE. Ces impacts sont lissés sur toute la durée de vie du PCE. Si un ou plusieurs PCE sont amortis sur la période d’étude de l’ACV, ils ne seront donc pas comptabilisés. Les impacts environnementaux des PCE neufs et des fluides frigorigènes sont calculés de la même manière que pour un bâtiment neuf, soit 100% des impacts.
Quels outils existent pour réaliser l’ACV d’un bâtiment ?
La liste des logiciels permettant l’expérimentation E+C bâtiment à énergie positive et réduction carbone pour l’ACV d’un bâtiment est disponible sur ce lien :
Liste des logiciels à votre disposition – Bâtiments à Énergie Positive et Réduction Carbone (batiment-energiecarbone.fr)
La liste des logiciels permettant le calcul de l’ACV d’un bâtiment dans le cadre de la RE2020 est disponible sur ce lien :
2023-02-27_validation_logiciels_re2020.pdf(developpement-durable.gouv.fr)
Dans le cadre d’une ACV bâtiment, lorsque l’on choisit un produit ou équipement dans la Base INIES, il est indispensable de s’assurer de la cohérence dudit produit avec les éléments réellement mis en œuvre sur le bâtiment. Pour cela, il est nécessaire de bien se reporter à l’Unité Fonctionnelle (UF) du produit ou l’Unité Déclarée (UD) pour certains équipements mais aussi à ses autres performances : thermique, acoustique, résistance au feu, dimensionnement, lieu de production, etc.
Comment fonctionne l’ACV dynamique utilisée pour le calcul de l’impact sur le réchauffement climatique dans la RE2020 ?
Le calcul de l’impact sur le changement climatique de la RE2020 repose sur l’approche dynamique. Cette approche prend en compte la temporalité des émissions et les effets du stockage de carbone. L’indicateur calculé correspond au forçage radiatif cumulé 100 ans après l’édification du bâtiment. L’instant auquel a lieu l’émission est considéré : plus une émission a lieu tôt plus elle a un impact fort.
En pratique, les émissions des Gaz à Effet de Serre (GES) sont pondérées par un coefficient dont la valeur est dépendante de la date des émissions. Les coefficients sont définis par une fonction au pas de temps annuel : fCO2(t) et ffluide_frigo(t). Cette pondération s’applique uniquement pour le calcul de l’impact sur le changement climatique. Par exemple, une émission à l’année 0 sera affectée du coefficient 1 alors qu’une émission à la 50ème année sera affectée du coefficient 0,58 (ou 0,88 s’il s’agit de fluides frigorigènes).
Une des caractéristiques du bois, ou des matériaux biosourcés, est de capter du CO2 pendant sa croissance, le bilan carbone au début du cycle de vie est donc très favorable (émission négative dans l’exemple). Ce CO2 capté est stocké dans le bâtiment pendant sa durée de vie puis est relargué en grande partie dans l’environnement en fin de vie du produit d’après les hypothèses des données environnementales. Au global, l’impact sur le changement climatique de la poutre en bois apparaît bénéfique après prise en compte de la temporalité des émissions. Pour les composants dont l’émission principale a lieu en début de vie, l’approche dynamique donne un résultat très proche de l’approche statique, c’est le cas de l’acier, du béton, et bien d’autres composants dont le processus de fabrication est énergivore.
