UNE APPROCHE GLOBALE
DE LA PERFORMANCE ENVIRONNEMENTALE

Caractérisation de l’économie circulaire dans le secteur du bâtiment – Fondation Bâtiment Energie

Pour appréhender les enjeux environnementaux actuels dans le secteur de la construction, certains leviers sont dès à présent bien identifiés : la sobriété énergétique, la réduction des émissions carbone et de manière globale, l'économie circulaire.
Si la gestion des déchets est soutenue par de nombreuses incitations et diverses initiatives, l’économie circulaire repose, elle, sur un concept plus global qui prend en compte l’ensemble du cycle de vie du bâtiment.

Contrairement au modèle classique d'économie linéaire qui consiste à extraire la matière première et l'énergie, produire le bien, le consommer, puis le jeter, l’économie circulaire repose sur les enjeux du développement durable et de préservation de l'environnement, en synthèse sur les fondamentaux suivants :

• la réduction à la source de consommation des matières premières et du coût de leur transport, en s'approvisionnant localement ;
• l’allongement de la durée de vie des matériaux et leur réemploi/réutilisation ;
• le recyclage des déchets pour réalimenter les circuits de production.

Le secteur de la construction, consommateur de ressources et générateur de déchets, est fortement concerné par ce cercle vertueux.

C’est dans ce contexte qu’un projet de R&D a été lancé par la Fondation Bâtiment Energie en 2018 pour développer les fondements scientifiques de l’économie circulaire. La coordination en a été confiée au CSTB, fort de sa capacité à fédérer et animer un réseau d’experts. Réunissant l’ensemble des acteurs de la recherche et du secteur de la construction, les travaux seront développés jusqu’en 2020 et ont vocation à caractériser l’impact des actions visant une meilleure gestion des ressources.

Cinq enjeux seront traités par ces travaux :

• l'anticipation en conception, de la fin de vie du bâtiment dans une logique de déconstructibilité (pour mieux valoriser ses composants) ;
• l'intégration des matériaux et produits issus de boucles courtes ou d'un allongement du cycle de la matière ;
• la transformabilité et la réversibilité du bâti (ex : de logement à bureau) ;
• la fiabilisation des performances résiduelles en vue d'un réemploi ;
• la capitalisation des données permettant d’optimiser le cycle de la matière dans des processus immobiliers impliquant de longues périodes.

Pour atteindre cet objectif ambitieux, le projet repose sur une approche innovante couplant des travaux de recherche et une expérimentation sur le terrain. Ainsi, deux groupes de travail interactifs réunissent acteurs publics et privés :

• Le groupe de recherche, qui a pour objectif de proposer des critères et indicateurs pertinents, et réunit la maîtrise d’œuvre, les centres de recherche, laboratoires et centres techniques.
• Le groupe « utilisateurs » qui a pour mission de vérifier et faciliter la mise en œuvre de ces critères et indicateurs dans le cadre d’opérations réelles et qui rassemble aménageurs, maîtres d’œuvres, maîtres d’ouvrage, certificateurs, associations et pouvoirs publics.

Sur la base des enjeux stratégiques et de la structuration du programme de travail élaborée par le CSTB lors d’une phase de préfiguration, le CSTB a été missionné pour mettre en place et animer ces ateliers de recherche sur l’économie circulaire.

Les interactions entre le groupe recherche et le groupe utilisateurs sur chacun des cinq enjeux sont en cours pour une production des livrables finaux à l'été 2020.

En savoir plus :

Fondation Bâtiment Energie

Décliner les méthodes de garantie de performance énergétique pour le secteur de la rénovation pour la métropole de Grenoble

Le CSTB a réalisé en février 2018, avec le soutien de Grenoble-Alpes Métropole, le premier test ISABELE sur une maison individuelle ayant fait l’objet d’une rénovation énergétique ambitieuse, dans la région de Grenoble.

ISABELE est la méthode développée par le CSTB financée dans le cadre du programme PACTE (Programme d’Action pour la qualité de la Construction et la Transition Energétique) pour mesurer le niveau global de performance d’isolation d’une enveloppe. La méthode et le protocole qui l’accompagne pour sa mise en œuvre, sont maintenant matures et maitrisés pour des maisons individuelles neuves.

Dans le cadre de l’opération MURMUR2, le CSTB, avec le soutien de Grenoble-Alpes Métropole, a ainsi étudié, via une expérimentation « en réel », la possibilité de répliquer cette méthode pour la rénovation et, notamment, s’agissant des maisons individuelles.

Le principe général consiste à soumettre le bâtiment à un apport thermique interne maitrisé et à mesurer sa réponse dans le temps. Les données mesurées sont ensuite utilisées pour identifier un indicateur normalisé traduisant le niveau d’isolation global de l’enveloppe du bâtiment. Cette mesure est réalisée sur une période courte à l’issue des travaux (quelques jours), dans un bâtiment inoccupé.

Grenoble-Alpes Métropole est engagée dans une stratégie de transformation et de d’évolution énergétique avec l’Agence Locale de l’Énergie et du Climat (ALEC). Dans ce cadre, elle a aidé le CSTB à choisir une maison individuelle pilote ayant fait l’objet d’une rénovation ambitieuse, mise à disposition par ses propriétaires durant l’expérimentation de quatre jours.

Ce premier essai a permis d’appliquer la méthode ISABELE et de tester sa mise en œuvre concrète en milieu réhabilité.
Les résultats, tout à fait encourageants, rendent envisageable la réplication de la méthode ISABELE au secteur de la rénovation.

Ce retour d’expérience est particulièrement précieux. Il va permettre au CSTB de formaliser un protocole adapté pour la rénovation : préparation du test, mise en œuvre, adaptation de la durée du test etc. Il a été consolidé en 2018 par d’autres essais in situ dans le cadre du projet MURMUR2.

La réflexion a également porté sur la manière la plus efficiente et pertinente de valoriser les résultats de ce test auprès des acteurs de la filière construction et des habitants, pour rendre ceux-ci concrets et « impactants ».

L’expérimentation a par ailleurs permis de mener une réflexion sur la façon d’utiliser l’indicateur de mesure du niveau d’isolation thermique de l’enveloppe pour accompagner efficacement la réhabilitation et sa mise en œuvre opérationnelle, en intégrant les contraintes de la réhabilitation.

La réplication au secteur de la rénovation va par ailleurs faire l’objet d’un très ambitieux programme CEE qui démarrera concernant la mesure de la performance des enveloppes après rénovation de logements : SEREINE, sous la bannière Profeel.
Il permettra de décliner réellement les résultats de la méthode ISABELE à grande échelle et de l’adapter pour le secteur de la rénovation de logements.

Enfin, Grenoble-Alpes Métropole est partenaire du CSTB sur des tests de la méthode REPERE, qui traite du gain énergétique grâce à la rénovation.

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• Partenariat Grenoble-Alpes Métropole/CSTB

Témoignage de Philippe BERTRAND, Grenoble-Alpes Métropole, Chef de projets "Efficacité énergétique / MDE", DGA Services Techniques Métropolitains, Direction de la Transition Énergétique.

« Historiquement, la métropole se préoccupe des questions liées à l’environnement, à l’énergie, à la qualité de l’air et sans doute de façon pionnière, du fait de sa situation géographique. C’est aussi clairement le fruit d’une volonté politique, nous avons d’ailleurs été la 1re agglomération en 2005 à faire un Plan climat volontaire. La rénovation est donc un sujet majeur pour notre territoire.

La Métropole a sollicité à plusieurs reprises l’expertise très pointue du CSTB sur différentes problématiques : bâti, acoustique et nuisances sonores, éclairage public…les relations sont donc régulières avec ses experts.

L’idée était cette fois de développer une expérimentation sur le territoire dans le cadre d’un partenariat plus structuré sur le sujet de la rénovation. C’est dans le cadre du projet MurMur2, second dispositif d’accompagnement et de financement à la rénovation énergétique des bâtiments privés, qu’il a été signé. En effet, se posait depuis toujours la question des économies d’énergie calculées et de la réalité de celles-ci. Et donc, la proposition du CSTB de tester cette méthode ISABELE jusqu’alors utilisée pour le neuf, sur des logements rénovés, répondait tout à fait aux questions et besoins de réponses de la métropole.

Les résultats observés sont encourageants et ont permis de démontrer une cohérence entre ce qui a été mesuré et ce qui avait été calculé, ce qui a conforté la métropole. Les travaux étaient de bonne qualité avec les groupements d’entreprises de MurMur2 qui avaient compris tout l’enjeu de ce programme. Pour tester le dispositif à plus grande échelle, la métropole souhaite poursuivre sa recherche de maisons pilotes.

La convention de partenariat avec le CSTB est aujourd’hui globale et les collaborations vont se poursuivre avec, par exemple, un partenariat sur la maquette numérique et le BIM au sujet de la rénovation du siège de Grenoble-Alpes-Métropole.
Nous avons par ailleurs encouragé les artisans du territoire à s’intéresser au centre de formation du CSTB Grenoble, afin de les accompagner dans la montée en compétence sur les poses de fenêtres, pour laquelle les besoins sont très importants.

Il est très appréciable et constructif de collaborer avec le CSTB dans le cadre de conventions de partenariats. Cela permet un travail dans la durée, dans un cadre moins contraint que celui d’un marché où tout s’arrête dès que le livrable a été rendu.
C’est aussi le moyen d’avoir un back office d’expertise, ce qui constitue un réel atout pour Grenoble-Alpes-Métropole ».

Étude « prospective de consommation de matière pour les bâtiments neufs aux horizons 2035 et 2050 »

Pour faire suite à l’exercice de prospective énergétique « Vision 2030-2050 » et, face à la raréfaction de certaines ressources et aux contraintes croissantes de leur exploitation, l’ADEME a fait appel au CSTB afin de réaliser un exercice d’anticipation complémentaire sur l’énergie, en étudiant les consommations de produits et matériaux pour la construction des bâtiments neufs.

L’objectif de cette étude réalisée par le CSTB pour l’ADEME est de fournir de premiers éléments de prospective (pour les années 2015 - base du modèle -, 2035 et 2050) sur les quantités de matière consommées par la construction de bâtiments neufs : logements (individuels, collectifs et EHPAD), mais aussi sur différents bâtiments tertiaires (commerces de grande distribution, hôtels, bureaux, enseignement) équivalents à 60% des surfaces tertiaires construites en 2015.

Les consommations de matière ont été modélisées pour une vingtaine de matériaux fréquemment utilisés dans la construction au sein de l’Hexagone.

S’agissant du secteur du logement, le modèle s’appuie sur la représentativité de plus de 80 macro-composants. Il permet de caractériser avec précision les parts de marché des différentes solutions constructives utilisées.

Pour le tertiaire, la modélisation repose sur la définition de 16 typologies de bâtiments représentatives d’un mode constructif couramment employé.

Les résultats de la modélisation seront présentés en 2019 par l’ADEME. Ces travaux ouvrent des perspectives intéressantes pour mieux anticiper, et donc optimiser, les consommations de ressources, tant à l’échelle d'un projet, que dans une optique de long terme.

Construction et aménagement bas carbone : avancées 2018

La transition énergétique et environnementale est un enjeu majeur pour le secteur de construction. Le CSTB poursuit son accompagnement des pouvoirs publics et participe à différents programmes de recherche et expérimentations.

Préparation RE 2020

Le CSTB accompagne l’État dans la préparation de la future réglementation énergétique et environnementale, la RE 2020.
À ce titre, il construit des données par défaut pour les produits, matériaux et équipements, afin de rendre possible la réalisation des calculs en absence de FDES. Il exploite par ailleurs les données des projets mises à disposition par les acteurs de la construction dans l’Observatoire des performances énergétiques et environnementales. Le CSTB anime également des groupes d’expertise et de concertation dans le cadre de l’expérimentation E+C- et participe à certains d’entre eux. Plusieurs équipes du CSTB sont ainsi fortement mobilisées pour accompagner les Pouvoirs publics dans la préparation la RE 2020.

Le programme OBEC (Objectif bâtiment énergie-carbone) de l’ADEME pour accompagner les acteurs

Le CSTB et NEPSEN accompagnent deux (Ile-de-France et Centre-Val-de-Loire) des 13 communautés d’acteurs régionales créées par l’ADEME, via le programme OBEC, qui s’inscrit dans l’expérimentation E+C-. Ces communautés permettent aux professionnels d’échanger sur leurs pratiques, d’être formés et de monter en compétence sur le référentiel E+C- et les outils associés. Le CSTB et NEPSEN ont ainsi procédé à l’analyse critique de 40 études d’opérations de construction de bâtiments neufs déjà livrés et de 20 études de bâtiments en phase de conception. Les résultats ont été incorporés dans l’observatoire des performances énergétiques et environnementales, ce qui constituait l’autre objectif du programme OBEC. La réussite de ces communautés montre un intérêt croissant des acteurs pour les sujets « carbone », qui sont au cœur de l’expérimentation E+C.

Les Directions régionales Île-de-France et Centre-Val de Loire de l’ADEME, en partenariat avec les services de l’État, ont procédé à la restitution des travaux lors d’un colloque organisé le 29 mars 2019.

En savoir plus :

• Sur le Programme OBEC

• Sur le Colloque Bâtiment à énergie positive et réduction carbone

Efficacity

Le CSTB est partenaire d’Efficacity (réunissant une trentaine d’acteurs très divers) et met à disposition plusieurs de ses experts pour mener des programmes de recherche communs avec cet établissement dédié à la Transition Energétique.
Pour permettre de nouveaux mode de conception, deux sujets sont centraux : la simulation énergétique et l’évaluation environnementale à l’échelle de la ville. Le CSTB fournit ainsi son cœur de calcul DIMOSIM, fruit de sa recherche, pour motoriser l’outil Efficacity Powerdis. Il coordonne par ailleurs le projet Urbanprint qui vise à mettre à disposition des acteurs les outils pour évaluer les impacts environnementaux et concevoir des projets urbains. Une première version de l’outil a été diffusée en 2018 et, à terme, l’objectif est qu’il rende possible l’application de la méthode « E+C- quartier ».

En savoir plus :

• Efficacity

Quartier E+C-

Dans le prolongement de l’expérimentation E+C-, le CSTB mène une réflexion avec plusieurs acteurs (Alliance HQE GBC, CSTB, Efficacity, Effinergie, Elioth, Certivea, Association BBCA et Atlantech …) pour la préfiguration d’un label environnemental pour l’échelle « quartier », dans l’esprit de l’expérimentation E+C-. Le projet a été lancé en 2018 et proposera des ateliers publics pour permettre une concertation large. Une dizaine d’opérations pilotes sont d’ores et déjà en cours. Il s’agit de déterminer comment inciter les acteurs à la performance énergétique, principalement centrée sur le carbone, à l’échelle du quartier.

En savoir plus :

• Le projet de recherche Quartier E+C-