Résultats de l’expérimentation E+C- via le programme Objectif Bâtiment Energie Carbone dans les quatre régions accompagnées par le Cerema

Nourrir les réflexions sur la future RE2020

Depuis 2017, le Cerema, lauréat avec des BET partenaires de l’appel à candidature de l’Ademe pour le programme OBEC (Objectif Bâtiment Energie Carbone) contribue en tant que bureau d’étude référent, au déploiement de ce programme dans 4 régions :

• en Bretagne, avec Tribu Energie,
• en Pays de la Loire, avec Tribu Energie,
• en Auvergne Rhône-Alpes, avec Tribu et Combo,
• et dans le Grand-Est, avec INSA Strasbourg, Envirobat Grand Est, Solares Bauen, Imaée.

A travers ce programme, l’Ademe a souhaité inciter les acteurs de la construction à contribuer, en région, à l’expérimentation "Energie-Carbone" (E+C-) lancée par les pouvoirs publics fin 2016, pour se préparer et participer à l’élaboration de la future RE2020, la réglementation environnementale du bâtiment qui est en préparation. Le programme OBEC se termine dans quelques mois, et un premier retour d’expérience sur les 4 régions dans lesquelles le Cerema a été mobilisé est proposé dans cet article.

Les missions réalisées par les bureaux d’étude référents du programme OBEC sont les suivantes :

• l’évaluation de bâtiments à réception, selon la méthode et les niveaux du référentiel "énergie-carbone",
• l’accompagnement de l’évaluation de bâtiments en conception,
• la sensibilisation et la formation des acteurs à la prise en compte de l’analyse de cycle de vie pour l’évaluation environnementale des bâtiments, et notamment, leurs émissions de gaz à effet de serre.

Ce premier retour d’expérience se concentre sur l’évaluation des bâtiments à réception modélisés jusqu’à aujourd’hui et quelques enseignements pour la RE2020.

Typologie des opérations modélisées

Au total, 83 opérations ont été modélisées par le Cerema et ses partenaires dans les 4 régions (quelques modélisations sont encore en cours). Les typologies des opérations sont présentées dans le graphique ci-contre:

Les opérations modélisées jusqu’à maintenant sont bien réparties entre résidentiel et tertiaire. Certaines opérations résidentielles comportant plusieurs bâtiments (maisons en bande par exemple), la répartition par bâtiment est ainsi davantage orientée vers le résidentiel (environ 2/3 de l’échantillon sur les quatre régions).

Le graphique suivant présente les opérations modélisées jusqu’à présent en fonction de leur mode constructif principal pour la structure:

Les constructions en béton, bois et bois-béton sont majoritaires dans notre échantillon ; elles correspondent à 88 % des opérations étudiées.

Niveaux énergie et carbone obtenus

Pour rappel, l’expérimentation "Energie-Carbone" pour les bâtiments neufs, consiste à tester deux nouveaux indicateurs :

• l’indicateur Bilan_BEPOS, qui représente le bilan énergétique du bâtiment sur l’ensemble de ses usages (consommations immobilières – chauffage, eau chaude sanitaire, éclairage, climatisation, auxiliaires, mais aussi ascenseurs, éclairage et ventilation des parkings, etc. – et mobilières – électro-domestique, bureautique, etc.) ;
• l’indicateur Eges (et sa déclinaison Eges_PCE pour le contributeur "Produits de construction et équipements"), qui représente les émissions des gaz à effet de serre (GES) du bâtiment sur l’ensemble de son cycle de vie, liées à 4 contributeurs :

  • le contributeur "Produits de construction et équipements", décomposé en lots architecturaux et techniques et intégrant le cycle de vie de chaque composant,

  • le contributeur "Consommation d’énergie" pendant l’exploitation du bâtiment,

  • le contributeur "Consommations et rejets d’eau" pendant l’exploitation du bâtiment,

  • et le contributeur "Chantier".

Ces deux nouveaux indicateurs sont munis de niveaux pour permettre de situer les performances atteintes par chaque bâtiment :

• 4 niveaux pour l’indicateur Bilan_BEPOS de E1 à E4

• 2 niveaux pour l’indicateur Eges (et Eges_PCE) de C1 à C2

Pour notre échantillon de 83 opérations, les niveaux obtenus sont précisés dans le tableau ci-dessous, qui indique le nombre d’opérations pour chaque couple de niveau « EiCj » atteint. Les niveaux C0 et E0 ont été ajoutés artificiellement : ils correspondent à la non atteinte du niveau C1 ou du niveau E1 respectivement.

72 % des opérations atteignent le niveau E2 voire E3 et 71 % des opérations sont C0, la proportion d’opérations C0 dépassant les 80 % pour la typologie "bâtiments résidentiels".

Dans notre échantillon, ce sont très souvent les émissions de gaz à effet de serre des produits de construction et équipements qui dépassent le sous-seuil Eges_PCE,max,1 nécessaire pour atteindre le niveau carbone 1.

En moyenne sur notre échantillon de 83 opérations, le contributeur "Produits de construction et équipements" représente 72 % de l’impact carbone, parmi les 4 contributeurs considérés. Les contributeurs "Chantier" et "Consommations et rejets d’eau" représentent chacun mois de 5 % en moyenne des émissions de GES des projets.

Premiers enseignements par rapport aux niveaux obtenus

L’échantillon est peut-être biaisé sur la partie "énergie" (en raison de la sélection de projets performants d’un point de vue énergétique lors de l’appel à projets), mais dépasser les exigences de la RT2012 semble être facilement atteignable aujourd’hui.

•  les opérations E3 ont été conçues avec une enveloppe thermiquement très performante (orientation, isolation, etc.), et ont eu recours à des approvisionnements en énergies renouvelables (bois, RCU avec un taux d’énergie renouvelable et de récupération élevé, PAC avec installation de panneaux solaires thermiques et/ou photovoltaïques, etc.).

Le niveau C1 représente par contre une vraie difficulté, quels que soient les modes constructifs retenus (cf. tableau suivant). Ces résultats peuvent s’expliquer par :

• une application rigoureuse de la méthode du référentiel "énergie-carbone" pour la sélection des données environnementales,
• une volonté d’atteindre un niveau élevé de complétude des calculs réalisés,
• un recours parfois majoritaire aux données par défaut, pénalisantes par rapport à des données environnementales spécifiques (FDES, PEP) car ces dernières n’existaient pas dans la base de données INIES pour les marques des produits utilisés dans les projets modélisés,
• l’utilisation fréquente de données forfaitaires pour les lots techniques, faute de données spécifiques disponibles, pouvant pour certaines typologies de bâtiments, être également pénalisantes en raison de leur contribution importante aux émissions de GES des produits de construction et équipements (cf. illustration en page suivante).

Niveau Carbone et modes constructifs principaux :

Le tableau suivant présente le pourcentage d’opérations par niveau carbone atteint selon le mode constructif principal de la structure.

Il est difficile d’associer un niveau carbone atteint au mode constructif principal car ce critère n’est qu’un facteur parmi de nombreux éléments influant sur les émissions de Gaz à effet de serre de chaque projet.

Répartition des contributions entre les lots architecturaux et les lots techniques selon les typologies étudiées.

Les lots techniques (CVC, plomberie, courants forts, etc.) des « Produits de construction et équipements », qu’ils soient saisis de manière forfaitaire ou de manière détaillée, ne contribuent pas de la même manière aux émissions de gaz à effet de serre selon la typologie des bâtiments étudiés.

Sur notre échantillon de 83 opérations, en moyenne, les lots techniques contribuent pour moins de 30 % à l’impact carbone attribué aux produits de construction et équipements.

Le graphique suivant présente, par typologie, la contribution moyenne des lots architecturaux (structure, façade, charpente, etc.) et des lots techniques aux émissions de gaz à effet de serre des produits de construction et équipements.

De premiers questionnements pour la RE2020

Les résultats obtenus ont d’ores et déjà permis d’alimenter les réflexions pour l’élaboration de la future réglementation des bâtiments neufs de demain, et notamment :

• quel périmètre pour l’analyse du cycle de vie des bâtiments ?
• quelles données disponibles (spécifiques, par défaut) pour réaliser les calculs ?
• quel degré de complétude pour une analyse du cycle de vie de qualité ?
• quelle prise en compte du stockage carbone dans les matériaux ?

De nombreux résultats du programme OBEC ont déjà été présentés, lors du salon Bepositive 2019 par exemple pour les résultats en Auvergne Rhône-Alpes, ou encore lors des séminaires de restitution en Pays de la Loire ou en Grand Est.

Certains résultats détaillés peuvent être consultés sur les pages suivantes :

• http://obec-grandest.fr/
• Les chiffres du retour d’expérience de la région Pays de la Loire

Une synthèse nationale du programme OBEC est en cours de réalisation par le Cerema. La partie qualitative est déjà téléchargeable (ici) et sera bientôt complétée par la partie quantitative.