[Dossier Biosourcés #29] Expérimentation E+C- : bilan et perspectives à travers le programme OBEC

Après plus de deux ans de travail, les enseignements du programme OBEC (Objectif Bâtiment Energie Carbone) de l’Ademe ont été synthétisés par le Cerema à partir des études réalisées par l’ensemble des groupements experts régionaux sélectionnés par l’Ademe. Ces enseignements montrent les différentes difficultés ou défis de la nouvelle approche « Energie-Carbone » (le manque de données environnementales spécifiques, la majoration des données environnementales par défaut, les hétérogénéités d'appropriation de la méthode …), ainsi que les différentes pistes ou solutions pour améliorer les performances énergétiques et environnementales des bâtiments neufs. Deux documents ont été produits pour cette synthèse : une synthèse qualitative et une synthèse quantitative.

Qu’est-ce que le programme OBEC ?

Le programme Objectif Bâtiment Énergie Carbone (OBEC), porté par l'Ademe depuis fin 2016, a permis d'accompagner l'expérimentation « Energie-Carbone » (E+C-) du Ministère en charge de la construction auprès des professionnels à travers trois tâches réalisées dans chacune des 13 régions métropolitaines par des groupements experts sélectionnés par l’Ademe :

• le calcul via l’Analyse du Cycle de Vie (ACV) de 20 opérations déjà réceptionnées ;
• l’assistance et le suivi de 10 opérations en phase conception (revue de projet, vérification des calculs et des variantes, réponse aux questions) ;
• la formation/sensibilisation des acteurs à la nouvelle approche Énergie-Carbone.

Pour rappel, l’expérimentation E+C- permet de tester sur des projets réels de bâtiment deux nouveaux indicateurs et leur méthode de calcul : un indicateur énergétique correspondant au bilan global du bâtiment sur tous les usages énergétiques – BilanBEPOS – et un indicateur carbone permettant de connaître les émissions de gaz à effet de serre du bâtiment sur son cycle de vie – Eges – associé à l’indicateur concernant spécifiquement les émissions de gaz à effet de serre des produits et équipements de construction sur le cycle de vie du bâtiment – EgesPCE.

Ces deux indicateurs sont munis de seuils :

• de E1 à E4 pour l’indicateur énergétique (E1 représentant un bâtiment légèrement plus performant qu’un bâtiment respectant la RT2012 et E4 représentant un bâtiment à énergie positive),
• de C1 à C2 pour l’indicateur carbone, le niveau C2 représentant un bâtiment optimisé vis-à-vis des choix constructifs et énergétiques pour réduire ses émissions de gaz à effet de serre.

Quels sont les résultats quantitatifs ?

Le Cerema a pu réaliser deux synthèses (synthèse qualitative et synthèse quantitative) grâce aux données transmises par les différents groupements régionaux sur plus de 200 bâtiments. La moitié environ de ces bâtiments correspond à des bâtiments résidentiels. Par ailleurs, la très grande majorité de ces bâtiments est réceptionnée (23 bâtiments sont encore en cours de conception).

45% des bâtiments de l’échantillon OBEC atteignent un niveau énergétique E2 et 74% un niveau carbone C0 (le niveau C1 n’est donc pas atteint). Une différence est à noter avec l’observatoire E+C- qui montre que le niveau le plus souvent atteint par l’ensemble des bâtiments testés est E2C1.

Les résultats du BilanBEPOS obtenus pour les bâtiments résidentiels sont resserrés variant entre 105 et 125 kWhep/(m²SRT.an) pour 50% de l’échantillon. Pour les bâtiments tertiaires, les résultats sont plus variables : les bureaux ont un BilanBEPOS médian à 130 kWhep/(m²SRT.an) alors que les bâtiments d’enseignement ont les valeurs de BilanBEPOS les plus faibles (médiane à 70 kWhep/(m²SRT.an)).

Le niveau carbone moyen pour l’indicateur Eges est équivalent entre chaque usage et se situe autour des 1 500 kgeq.CO2/(m²SdP.an) ±500 kgeq.CO2/(m²SdP.an), mais il est très variable. Les résultats de l’indicateur EgesPCE sont légèrement plus faibles pour les bâtiments résidentiels, mais la valeur médiane est similaire pour les différentes typologies de bâtiments étudiés et vaut 1 050 kgeq.CO2/(m²SdP.an). De manière générale, le seuil sur les produits de construction est le facteur limitant pour atteindre le niveau carbone supérieur.

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L’ACV, ou comment associer un matériau à une donnée environnementale ?

L’ACV, c’est réussir à associer un produit de construction avec une donnée environnementale adaptée (notamment FDES – Fiche de déclaration environnementale et sanitaire – pour un produit de construction et PEP – Profil Environnemental Produit – pour un équipement). Pour cela, il faut connaitre le produit de construction (sa quantité, ses spécificités, ses accessoires, etc.) et les données environnementales disponibles (domaine d’application, accessoires associés, etc.)

Pour connaitre les spécificités d’un produit de construction, l’opérateur va utiliser les documents du projet en sa possession : en premier lieu les DPGF et ensuite les CCTP, les DOE, les descriptifs techniques des produits, les plans, etc. Or dans certains cas, les descriptifs ne sont pas assez précis : l’ACV se fait à une phase trop en amont et le produit n’est pas encore clairement défini et/ou choisi. Dans d’autres cas, la quantité de matériaux n’est pas décrite (par exemple, certaines lignes des DPGF peuvent mentionner comme quantité « un ensemble », « deux unités », « un lot ») ou la description du matériau n’est pas assez détaillée (par exemple, « plancher bois », « charpente métallique », etc.)

Pour associer une donnée environnementale, l’opérateur doit utiliser l’unique base de données, accessible par tous : la base INIES (www.inies.fr). Cependant il n’est pas toujours aisé de connaitre le domaine d’application des données environnementales : quel est le nombre de références commerciales couvertes ? Quels accessoires sont associés ? … Le champs « référence commerciale couverte » et « preuve d’aptitude à l’usage » que la base INIES propose pour les FDES individuelles et collectives répond à ces questions. Pour les données environnementales par défaut, il est plus difficile de trouver ces informations.

Une grande quantité de matériaux à évaluer ?

En approfondissant certaines analyses, il est apparu que le nombre de produits / équipements à prendre en compte pour réaliser une ACV de bâtiment est très variable et peut être assez important : la modélisation nécessite en moyenne 274 produits / équipements à saisir, cette valeur pouvant dépasser les 500 produits / équipements pour certains bâtiments. Ce chiffre mis en regard avec les recherches qui doivent être faites afin d’associer une donnée environnementale à un matériau (voir paragraphe ci-dessus), entraine un temps d’étude long pour réaliser une ACV.

Par ailleurs, il a été montré que, contrairement aux attentes, la valeur de l’indicateur EgesPCE n’augmente pas nécessairement avec le nombre de matériaux pris en compte. Cela pose donc la question du niveau de détail de la saisie à effectuer.

Figure 13 EgesPCE et le nombre de produits ayant une donnée environnementale associée

La complétude des études ACV, est-ce suffisant ?

La taux d’incomplétude[1] a pu être calculé pour 180 bâtiments et sa valeur médiane est de 24% (ie. 24% des produits/équipements de construction n’ont pas de données environnementales qui puissent être associées).

¼ des produits / équipements ne se sont pas vu attribuer de données environnementales

En région Corse, Occitanie et PACA, le groupement expert a distingué pour chaque produit la cause de non attribution d’une donnée environnementale : l’insuffisance d’information de description du produit dans les documents du projet ou l’inexistence de donnée environnementale dans la base INIES. Sur les 53 bâtiments évalués, environ 65% des produits n’avaient pas de données environnementales adaptées sur la base INIES.

La complétude du calcul d’ACV est un indicateur important de la qualité et de la fiabilité des résultats obtenus, mais elle ne doit pas pour autant entraîner une utilisation massive de données environnementales par défaut.

Les données par défaut, une surévaluation possible des impacts ?

Les données par défaut sont les données environnementales les plus utilisées : elles représentent, en valeur moyenne, 62% des données environnementales attribuées dans l’ACV d’un bâtiment. Mais cette valeur varie selon la région ou la personne qui modélise : 80% en Grand Est, 50% en Auvergne Rhône-Alpes, 70% en Ile-de-France, etc. En effet, une hétérogénéité des méthodes de choix des données environnementales entre les différents groupements existe.

Ce fort pourcentage de recours aux données environnementales par défaut, pénalisantes, peut expliquer des résultats plutôt décevants sur l’indicateur carbone.

Les lots forfaitaires des équipements, majorants ou minorants ?

En région Grand Est, il a été observé que, sur les lots équipements, la méthode simplifiée (lots forfaitaires) et la méthode détaillée n’aboutissaient pas à des résultats très différents. Par contre, avec la méthode détaillée, le taux d’incomplétude est important et vaut en moyenne 47%. Ainsi les valeurs forfaitaires des lots techniques (équipements) semblent aujourd’hui sous-estimées mais cette conclusion est à moduler en fonction des typologies de bâtiments et des équipements mis en œuvre.

Et les matériaux biosourcés ?

Il y a peu de retours quantitatifs du programme OBEC concernant l’intégration des matériaux biosourcés, mais leur prise en compte dans les analyses de cycle de vie de bâtiments a donné lieu à de nombreux questionnements et opinions de professionnels : la performance environnementale des matériaux biosourcées n’est pas lisible, ce qui interroge l’adoption de l’approche E+C-.

Concepteurs, constructeurs et maîtres d’ouvrage motivés ont porté depuis plusieurs années les matériaux biosourcés comme des solutions vertueuses et ne voient pas leurs choix valorisés dans l’évaluation proposée. La méthode d’évaluation des impacts environnementaux et notamment les émissions de gaz à effet de serre ainsi que les FDES disponibles dans la base INIES ne semblent pas toujours favorables à l’utilisation de matériaux biosourcés.

Ce constat pourrait cependant évoluer car certaines FDES de matériaux biosourcés commencent à bien se positionner pour réduire l’impact carbone des bâtiments : paille, certaines laines de bois, etc.

Des variantes sur les projets, quelles solutions pour améliorer les performances énergétiques et environnementales des bâtiments ?

Les opérations qui ont été suivies durant leur conception devaient faire l’objet de différentes variantes pour améliorer leur performance environnementale. Plusieurs enseignements ont pu être tirés des résultats de ces variantes :

• l’utilisation de l’énergie bois par rapport à des énergies non renouvelables permet des gains sur les différents indicateurs énergétiques et environnementaux (de 10 à 20%),
• l’utilisation de panneaux photovoltaïques donne un bénéfice uniquement sur l’indicateur BilanBEPOS. L’impact carbone des panneaux photovoltaïques n’est pas compensé par les gains sur les émissions des consommations énergétiques, ce qui induit un indicateur Eges des projets plus important avec l’augmentation du recours aux panneaux photovoltaïques,
• les variantes avec ossature bois par rapport à une structure traditionnelle présentent globalement des légers gains sur les émissions de carbone, à conforter en fonction des données environnementales utilisées.

Conclusion

Le programme OBEC a permis à de nombreux professionnels de la construction de participer à l’expérimentation E+C-, en testant le référentiel et les méthodes de calcul, en participant à des journées d’information et de sensibilisation, en se formant à de nouveaux outils et surtout en partageant leurs retours d’expérience sur le sujet. De nombreuses questions qualitatives et quantitatives ont pu être transmises aux groupes de travail ministériel, par les expérimentateurs mais aussi via la synthèse de ce programme et ainsi alimenter les réflexions en cours sur la future réglementation environnementale des bâtiments neufs de demain (RE2020) : qualité et complétude des calculs, disponibilité des données environnementales spécifiques, recours aux données par défaut, place des matériaux biosourcés, etc.

Un article signé Sabrina Talon, cheffe du groupe Bâtiment & Acoustique et Pierrick Nussbaumer, chef de projet performance énergétique et environnementale du bâtiment, Cerema

Pour en savoir plus :

http://www.batiment-energiecarbone.fr

Consulter l'article précédent :  #28 - La construction paille : Une réponse ambitieuse aux objectifs de performances techniques et environnementales - Hugues Delcourt, Cluster Eco-Construction

           

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