D’après le communiqué de presse du Ministère de la Transition Energétique de novembre 2020, il semblerait que la méthodologie d’analyse de cycle de vie (ACV) retenue pour le calcul de l’impact sur le réchauffement climatique des bâtiments concernés par la RE2020 soit la méthodologie d’ACV dynamique. Si la méthode d’ACV statique proposée par le référentiel E+C- est maintenant bien connue des passionnés de carbone, la méthode dynamique inquiète le secteur, car contrairement à la méthode statique, peu de retours d’expérience sont disponibles. Fait peu discuté, la RE2020 intègre également une méthodologie de calcul statique. Dans le cadre de la préparation à la RE2020, des experts participant au groupe de travail (GT) “Modélisateur” ont réalisé des calculs comparatifs des différentes méthodes.

Dans ce contexte, nous avons souhaité contribuer au débat en tant qu’expert·e·s impliqué·e·s, en réalisant une étude technique. Nous choisissons de partager les résultats de cette étude avec vous, dans le sillage de la dynamique que nous créons avec notre communauté d’utilisateur·rice·s Vizcab.

Nous avons fait le choix d’aborder le sujet en 3 étapes : d’abord ce premier article d’introduction, puis une approche générale de comparaison des méthodologies d’ACV avec l’étude d’un bâtiment de logements collectifs. Enfin dans un article à paraître fin février 2020, nous détaillerons les impacts des lots et des composants en fonction des méthodologies proposées par la RE2020.

Vous trouverez dans cet article :

• un bref rappel sur l’Analyse de Cycle de Vie (ACV), et les différences entre la méthode statique et dynamique.
• une étude comparative des impacts d’un plancher en CLT (CLT pour Cross-Laminated Timber) et d’un plancher en béton armé en fonction de la méthode de calcul utilisée.

Si vous êtes déjà familier·ère·s avec l’ACV dynamique et souhaitez directement passer à notre article qui compare les méthodologies sur l’étude d’un bâtiment de logements collectifs, c’est par ici.

Un socle méthodologique solide

L’analyse de cycle de vie (ACV) est une méthodologie de comptabilisation des impacts environnementaux de produits ou services tout au long de leur cycle de vie. Elle fait l’objet de travaux scientifiques depuis une cinquantaine d’années, et est encadrée par la norme internationale ISO14040 qui définit une méthode commune éprouvée et validée.

Quand elle est appliquée aux produits de construction, l’ACV a sa propre norme européenne EN15804 qui assure que les impacts des produits de construction peuvent être comparés sur une base commune et claire (moyennant une bonne compréhension des enjeux).

En France, les impacts ainsi calculés se retrouvent dans les fameuses FDES (Fiche de déclaration environnementale et sanitaires) qui sont la base du calcul de l’impact d’un bâtiment, à la fois pour l’expérimentation E+C-, et la partie environnementale de la RE2020 .

D’ailleurs, l’ACV est une méthodologie multicritère, qui propose presque une trentaine d’indicateurs, dont nous retenons souvent uniquement le “Potentiel de réchauffement climatique” alias “Impact carbone”, qui quantifie la participation du projet de construction au réchauffement climatique via l’émission de gaz à effet de serre (GES) pendant toute sa durée de vie, du berceau à la tombe (cradle-to-grave). D’autres indicateurs, comme “Utilisation nette d’eau douce” ou “Quantité de déchets éliminés” pourraient par exemple être utilisés dans le secteur de la construction.

1 kg de CO2, ça chauffe, ça chauffe… Mais comment les compter ?

Lorsque l’on entre dans les méandres calculatoires de la comptabilité carbone à l’échelle du bâtiment, on sépare les impacts émis à la production, à la construction, pendant l‘exploitation, et à la fin de vie du bâtiment. On répartit alors les impacts des produits de construction en fonction du moment où ils sont installés dans le bâtiment. Ainsi il ne sont pas forcément tous pris en compte à la construction car certains produits seront remplacés pendant l’exploitation du bâtiment. Jusque-là, pendant cet inventaire, les méthodologies d’ACV dynamique et statique fonctionnent de la même manière.

Ci-dessous un petit schéma qui permet de comprendre cette comptabilité à l’échelle du bâtiment.

Graphique : Vizcab 05/02/2021

❔ Et la différence entre l’ACV dynamique et l’ACV statique ?

L’ACV statique proposée dans la méthodologie de la RE2020 attribue un poids égal aux émissions réalisées peu importe le moment où elles sont émises dans le cycle de vie du bâtiment. La période d’étude de l’impact du bâtiment est a priori de 50 ans, identique à celle considérée dans l’expérimentation E+C-.

La méthodologie d’ACV dynamique proposée dans la RE2020 propose au contraire d’attribuer un poids plus important aux émissions qui sont émises au début du cycle de vie par rapport à celles émises en fin de vie du bâtiment. Cela permet de répondre à deux problématiques :

• le changement climatique doit être traité en urgence, aussi c’est bien la quantité de gaz à effet de serre émis actuellement qu’il faut réduire, et non celle émise dans quelques décennies.
• les scénarios de fin de vie des matériaux (ce qu’il se passera au moment où ils seront remplacés dans le bâtiment) sont conventionnels et basés sur des hypothèses actuelles. Ces scénarios présentent des incertitudes et c’est ce que propose de pondérer les coefficients de l’ACV dynamique de la RE2020.

Pour préciser, l’ACV dynamique a la particularité de prendre en compte la cinétique de dégradation des gaz à effet de serre dans l’atmosphère, ce que ne fait pas la méthode statique. C’est pour intégrer cette dynamique au calcul tout en utilisant des calculs d’impacts statiques (à travers les FDES) que la RE2020 intègre des coefficients de pondération. La RE2020 propose donc une méthode d’ACV dynamique simplifiée.

Graphique : Vizcab 05/02/2021 - Source : Méthodologie RE2020

En superposant la courbe des pondérations au schéma de comptage des émissions pour les produits de constructions présenté plus haut, on voit bien que la pondération des impacts influe sur l’impact carbone total, de sorte à diminuer la contribution des gaz à effet de serre (GES) émis en fin de vie du bâtiment.

Bois vs Béton : round 1#

Lorsque l’on compare les impacts d’1 m³ de béton armé pour dalle et d’1 m³ de plancher en CLT calculés selon la méthodologie statique et la méthodologie dynamique, il apparaît clairement que l’écart d’impact est important pour le bois (-280%) alors que l’impact du béton est plutôt stable (+2%).

Tandis que l’impact de la production d’un matériau bois est souvent négatif, du fait du carbone emprisonné lors de la croissance de l’arbre, les scénarios proposés pour la fin de vie du bois favorisent la valorisation énergétique. C’est-à-dire que le bois, alors brûlé, réémettra à sa fin de vie sous forme de CO2 la majorité du carbone emprisonné. La plupart de son impact sur la totalité du cycle de vie est donc concentré à sa fin de vie.

Lorsqu’on détaille les impacts en fonction du moment d’émission des GES, dans le cas du béton c’est bien la partie production qui pèse le plus dans l’impact sur le réchauffement climatique, alors que dans le cas du bois, c’est bien la fin de vie. Pour le bois, l’impact carbone total reste négatif dans le cas d’un calcul dynamique parce que la production compense nettement l’impact de fin de vie du produit, qui est diminué par une moindre pondération.

En effet, si la phase de production ne change pas entre les deux méthodologies, la fin de vie du CLT se voit diminuer de 42% en passant à la méthode de calcul dynamique.

Néanmoins, analyser les différences entre l’ACV statique et l’ACV dynamique avec la comparaison d’1 m³ de dalle béton armée avec 1 m³ de plancher en CLT paraît un peu simpliste, d’autant que l’on sait grâce à l’expérimentation E+C- que l’impact d’un bâtiment ne se résume pas à celui de son matériau principal de structure, mais qu’il intègre les impacts de plusieurs dizaines voire centaines de matériaux de construction.

Si vous souhaitez passer à la vitesse supérieure et comprendre les impacts de la méthodologie dynamique sur les impacts d’un bâtiment de logements collectifs, c’est par ici.

L'étude et l'article ont été réalisés par Margot Compañy, consultante bâtiment durable chez Vizcab, avec le soutien de toute l'équipe !

A propos de Vizcab

Vizcab est une start-up dédiée au développement de solutions numériques pour la transition environnementale du bâtiment. Notre ambition : devenir le partenaire numéro 1 des acteurs de l’immobilier et de la construction dans leurs enjeux de maîtrise carbone en choisissant de rendre accessible et de multiplier le recours à l’analyse de cycle de vie bâtiment.

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