1 SOMMAIRE Introduction I) Qu'est ce qui rend une maison écologique ? 1) Les avantages A) Avantages économiques a) Le coût de la maison écologique b) Crédit d'împot B) Avantages pour la planète C) Avantages pour les habitants a) Santé b) Confort 2) Les matériaux et les techniques A) Les matériaux: a) Les isolants 1- Les isolants naturels 2- Les isolants minéraux b) Les revetements 1- Les revêtements muraux 2- Les revêtements au sol B) Les techniques: a) Les techniques "sources d'énergie naturelle" b) Les techniques d'isolation c) Les techniques de chauffage et de climatisation II) Les constructions écologiques dans le monde 1) Le développement de l'habitat écologique A) Dans quels pays ça se fait ? B) Initiatives dans les pays du monde C) Pourquoi ce concept ne se développe pas dans les pays sous-développés ? 2) Etude de cas: 2 A) Deux exemples en Angleterre : a) BedZed b) City Hall - Architectes B) Deux exemples au Canada a) Child devellopement Center b) Vento Residences C) Deux exemples aux Etats Unis a) Bank of Amerika Tower b) 340 on the park - Architectes III) Les évolutions futures de la construction écologique 1) Les évolutions de la conception écologique A) Rénovation B) Bâtiments neufs C) Implication des citoyens 2) Exemples de projets pour le futur : A) Des projets variés : a) Une ville "zéro émission" b) Des architectes créatifs c) Des actions gouvernementales B) Etude de cas: Dongtan a) gestion de l'énergie 1- Une ville autonome 2- Economie de l'énergie b) Qualité de vie 1- Ville agréable 2- Recyclage c) Une ville important peu 1- Pour les matériaux ... 2- ... comme pour la nourriture. Conclusion Bibliographie 3 Introduction : Pollution consists in the degradation of the environment and its contamination with toxic agents. It is due to man's incapacity to protect his planet (overconsumption of energies and ressources, rejection of pollutants) and leads to the destruction of the environment. Eversince the end of the twentieth century, the need to protect our planet has been one of man's increasing preoccupation. Several means of transport have been improved and now save a lot of energy (trains, electric cars, subways), the management of energy consumption of the inhabitant ( electric heater rather than gaz one ) and the means of renewable energy (Photovoltaic, wind turbin energy, tidal...) follow the principle of the ecological conception. This one is particulary centered on daily's things. So we can see a progression of the environmental protection. Architecture is also concerned. Thus construction of ecological buildings from individual houses to collective housing or public building become more and more important nowadays. Some architect like Norman Foster, Glenn Murcutt or Bill Dunster are participating in the elaboration of ecological buildings. These person use several technical to arrive to the "Zero comsuption house". We will see in a first part what makes a house ecological and the technics employed. Then we will study the expension of this concept through the world. Then more precisly in english speaking country. And we will devote the third part for their futur evolution. 4 I) Qu'est ce qui rend une maison écologique ? Définitions : Afin de mettre en évidence les intérêts et les caractéristiques d'une maison écologique, il est important de connaître quelques notions, mots clés dans ce domaine Le secteur immobilier est le deuxième secteur émetteur de gaz à effet de serre et le premier consommateur d’énergie en France. D'où l'importance de développer l'immobilier écologique qui lui, tend à réduire les émissions de gaz à effet de serre et à diminuer très fortement la consommation en énergie du secteur immobilier. Le domaine de l'écologie porte sur différentes spécialités avec un vocabulaire associé : écologie, éco-construction, éco-gestion, éco-conception. Le terme écologie est un terme né en Allemagne en 1866, venant des mots grecs "Oikos" (= maison) et "logos" (= science,connaissance). Il s'agit de la science qui étudie les milieux et les conditions d'existence des êtres vivants et les rapports qui s'établissent entre eux et leur environnement. L'écologie moderne se base plus sur l'homme, elle est partie d'une prise de conscience des effets qui menacent l’environnement (pollution, épuisement des ressources naturelles, disparition d'espèces vivantes, changements climatiques...). L'éco-construction est un terme né à la fin des années 1960 qui a pour ambition d’élaborer des bâtiments neufs respectueux de l’environnement. Cela implique une démarche de qualité environnementale dans toutes les étapes d’un chantier, de la construction (matière première, tri des déchets…) à l’utilisation (chauffage, consommation d’énergie…). Eco-gestion est un terme qui implique la gestion de l’énergie, la gestion de l’eau, la gestion des déchets du chantier, l'entretien et la maintenance d'un habitat. Enfin éco-conception est un terme qui part du principe selon lequel le fabriquant minimise l’impact de son produit sur l’environnement, et ce sur toute la chaîne du cycle de vie du produit, de l’extraction des matières premières nécessaires jusqu’à l’élimination du produit. Ce principe prend en compte les critères suivants : - consommation d’eau, de matière première et d’énergie - Rejet dans l’eau et l’air - Déchets produits Les notions « maison écologique » et « maison passive » sont aussi importantes à connaître: La maison passive aussi appelée « maison sans chauffage », repose sur un concept de construction très basse consommation, basé sur l’utilisation de la chaleur passive du soleil, sur une très forte isolation (des murs, des fenêtres, etc...), l’absence de ponts thermiques, une grande étanchéité à l’air ainsi que le contrôle de la ventilation. Une maison passive consomme 90% d’énergie de chauffage en moins qu’une construction existante. Quel que soit son mode de construction et sa situation géographique, une maison passive, avec tout le confort actuel, n’a pas besoin de plus de 15 kWh par m² et par an en chauffage. Les réalisations passives actuelles montrent que cette définition est valable pour des régions au climat rude ou au climat méridional. On compte actuellement 20000 maison passive en Europe. La maison écologique est une maison plus respectueuse de l'environnement. Idéalement, 5 celui-ci doit à la fois permettre d’émettre le moins de polluants possible, tout en réduisant ses besoins en énergie et les pertes qui y sont liées. Pour cela, on va pouvoir agir à la fois au niveau de la conception du bâtiment, de ses installations (eau, chauffage (on peut donc classer les maisons passives parmi les maisons écologiques)), ou du type de matériaux utilisés. 1) les avantages : A) avantages économiques : a) Le coût de la maison écologique : Lorsque l'on achète une maison durable, il faut penser à long terme. En effet, malgré un coût initial de 10 à 15% supérieur à celui d'une maison non-écologique, à long terme, grâce aux économies réalisées sur les dépenses de chauffage et d’électricité, le prix de la maison est rapidement amorti. Dès lors, les gains réalisés sont imputés directement à la colonne bénéfices. Ensuite on peut avoir un avantage pour la revente : Une maison écologique sera beaucoup plus facile à revendre qu'une maison classique grâce à ses nombreuses caractéristiques positives. Il y a aussi un avantages sur la location car cette maison séduit les locataires par le montant faiblement élevé des charges, et par la sécurité en termes sanitaires. b) Crédit d'impôt et aide : Voici les avantages fiscaux de l'investissement dans l'immobilier écologique ou dans l'investissement de travaux pour rendre son bien immobilier plus écologique: - l'eco-pret à taux zero (qui s’adresse aux propriétaires et lui permet un financements pour une rénovation, d'au maximum 30000 euros, pour une maison construite avant le 1er janvier 1990). - le credit d'impôt écologique (qui cède un crédit d'impôts (personne seules : 8 000 euros ;couple : 16000 euros) pour permettre au propriétaire des dépenses pour des équipements de l'habitation afin de réaliser des économies d'énergies) - l'eco-subvention (qui permet de réaliser des travaux d'économie d'énergie grâce à une subvention entre 2 600 euros et 4 500 euros) B) avantages pour la planète : Certains acquéreurs achètent une maison écologique par simple militantisme. En effet, faire le choix d'une maison écologique, c'est entrer dans une démarche citoyenne. Une habitation écologique est une habitation respectant la nature par ses matériaux, le mode de vie que le propriétaire adopte... Ce type d'habitat ne polluera pas son environnement proche (aucun déversement de matériaux toxiques dans le sol ou dans les rivières avoisinantes, aucun impact sur les écosystèmes présents sur les lieux). Ces constructions sont donc idéales pour protéger la planète. Nous allons ensuite comparer plusieurs types d'habitations, afin de mieux comprendre les avantages des bâtiments "verts" pour l'environnement. Nous les comparerons en fonction de leur consommation en énergie (due en particulier au chauffage). Une maison passive consomme moins de 15 KMh/m²/an environ. Elle n'a aucun impact sur la planète car 100% de l'énergie qu'elle utilise est renouvelable. 6 Les bâtiments respectant la norme RT2005 (donc construit après 2005), ou les bâtiments bien isolés consomment entre 15 et 150 KMh/m²/an. Leur incidence sur la terre est minime puisqu'elles consomment en moyenne 1500 litres de fuel par an . On compte environ 900 000 maisons de ce type en France (sachant qu'il se construit environ 180 000 maisons par an et que la norme RT2005 date de 2005) qui consomment donc 1,35 x109 litres de fuel par an. Les maisons "moyennes" consomment entre 151 et 330 KMh/m²/an. Celles-ci ont des conséquences assez importantes pour la planete. Elles consomment en moyenne 2500 L de fuel par an, soit 1000 litres de plus qu'une maison RT2005 ce qui représente, à l'échelle de toutes les maisons de ce type en France 1,35 x1010 litres de fuel consommé. Enfin, reste les maisons construites avant 1975, ou de la même manière que celles de cette époque. Celles-ci consomment entre 331 et 451 KMh/m²/an, voir plus. Elles représentent une vraie menace pour la Terre. En effet, sachant qu'elles sont 5 400 000 en France et que chacune d'elles consomment 4000 litres de fuel par an, on arrive à un total de 2,16 x1010 litres de fuel consommé chaques années par ce type de maisons. C'est un véritable problème, surtout si on y ajoute tous les bâtiments du secteur tertiaire et du secteur industriel. Ainsi, seuls les bâtiments écologiques peuvent être classés comme "sans incidence" ou presque, au stade où en est la planète actuellement. C) avantages pour les habitants : 7 Comme on le voit dans la partie A) Les avantages économiques, posséder une maison qui consomme moins c'est faire des économies à long terme. a) La santé des habitants : Des études récentes ont montrés que l'air intérieur des logements classiques est extrêmement pollué et cela pourrait avoir des conséquences importantes sur de nombreuses maladies, voir sur certains cancers. Or un habitat écologique, l'air est en permanence renouvelé et par là sain et propre. Ainsi un habitant d'une maison écologique sera en meilleur santé qu'un habitant d'une maison normale. Ensuite dans un habitat écologique tout les matériaux sont sains, du plancher à la brique du mur et des peintures. Ainsi le propriétaire peut vivre sainement dans sa maison. b) Le confort : Être bien chez soi est très important, pour cela rien de mieux que d'atteindre le stade du confort thermique, ni trop chaud et ni trop froid. Ce confort thermique ce situe entre 18 et 23°C selon les activités. Ainsi grâce des isolants bien choisis (de façon a ne pas avoir trop froid l'hiver ni trop chaud l'été) le propriétaire pourra se sentir bien chez soi. Ensuite, certains isolants ont la capacité d'être des isolants thermiques mais aussi des barrières sonores. Grâce à cela, l'habitant n'entendra rien de la tondeuse du voisin, de la route qui passe a 2m du jardin. Ce qui peut représenter une vrai source de bien-être. Enfin, savoir qu'on agit pour la planète sans se priver est bien souvent une source de confort. Ainsi, la maison écologique est une maison qui prend en compte toutes les facettes de l'habitat mais pas seulement l'aspect de la performance thermique. 2) Les Matériaux et techniques: A) Matériaux: Construire, isoler, équiper une maison écologique : lorsque l'on choisit de se tourner vers l'écologie et l'habitat écologique, difficile de s'y retrouver parmi les nouveaux matériaux proposés sur le marché et de faire un choix. Quels matériaux écologiques choisir, et pour quelles raisons ? Il faut savoir tout d'abord que des matériaux n'ont aucun impact sur la planète si ils sont biodégradables, et si leur extraction et leur importation a géneré peu ou n'a pas généré de carbone. De plus, certains matériaux répondant à ces critères ont en plus des caractéristiques intéréssantes pour la construction: a) Les isolants: L'isolation est le véritable point clé du confort d'une maison et de l'habitat durable. Avoir chaud l'hiver, vivre dans un environnement sain et bien ventilé, être au frais l'été : les enjeux de l'isolation thermique sont importants quand on sait qu'il est possible de vivre quasiment sans chauffage et sans climatisation dans une maison bien isolée. L'isolation thermique regroupe plusieurs types de matériaux qui servent à la construction de la structure de la maison, et qui sont disposés d'une façon bien particulière (développé dans une partie suivante) afin d'isoler au mieux. 1) Les isolants naturels: Il existe de nombreux isolants naturels tels que le chanvre, la paille ou le bois. 8 Ils ont tous la particularité d'être biodégradables, mais ont des caractéristiques différentes: Le bois: Le bois est le matériau écologique par excellence. Grâce à sa structure cellulaire particulière, il économise l'énergie. C'est un matériau "renouvelable" grâce au ressemage de graines, il n'entraine donc aucune modification sur la faune et la flore. Utilisé dans la construction, c'est un bon isolant, les différences de température entre l'air ambiant et les parois sont beaucoup moins ressenties qu'avec un autre matériau. L'utilisation du bois la plus courante dans la construction écologique est l'ossature bois. Cela consiste à utiliser du bois pour constituer la structure de la maison ou l'armature. Le chanvre: Les fibres de chanvre font partie des fibres naturelles les plus résistantes, en plus d'être d'excellents isolants. La structure cellulaire de ce matériau naturel, en terme de diffusion de vapeur d’eau, lui donne une propriété de régulation de l'humidité des pièces. Le chanvre absorbe l’excès d’humidité et la restitue ultérieurement, quand l’atmosphère intérieure est plus sèche. 2) Les isolants minéraux: Ils sont dit "à forte inertie thermique", car ils ont la capacité de stocker la chaleur. Ainsi, une maison construite dans un matériau de ce type mettra plus de temps à se réchauffer ou à se refroidir. Ces matériaux isolants sont surtout utilisés sous formes de briques, plus ou moins efficace selon les régions (température, vent, ...). La brique monomur, ou "écologique": La brique monomur se différencie de la brique en terre cuite car elle est plus aérée ce qui en fait un très bon isolant. Lors de la cuisson de l'argile sont ajoutées des microbilles qui fondent et augmentent la quantité d'air contenu dans la brique. Elle est faite à base de résine de pin et d'argile qu'on mélange et qu'on sèche pour donner cette dureté extrême, elle n'est donc pas néfaste pour l'environement. La brique en terre crue: La brique de terre crue est un matériau de construction 100 % recyclable. La terre est vierge de tout produit polluant (pesticides, produits chimiques, agents dangereux…) et sa fabrication est peu productrice en CO². C'est bon isolant phonique, aussi esthétique, qui est facile et économique à l'entretien. C'est également un bon régulateur thermique, qui assure des économies d’énergie importantes. Grâce à sa capacité d'absorption et de restitution de l’humidité, la terre crue procure un confort en ce qui concerne l'humidité en toute saison. 3) Les autres isolants: Le polystyrène: Le polystyrène est un excellent isolant, bien que sa production soit néfaste pour l'environnement et qu'il ne soit pas biodégradable. Il existe de nombreux autres isolants, plus ou moins performant, tels que la laine de verre. Tableau récapitulatif : 9 Matériaux isolants: Conductivité thermique λ (en W/m.K) : Capacité thermique (en Wh/m3.K) : Résistance thermique R (m².K/W) : Epaisseur (m) : Brique monomur Brique en terre crue Panneau de Chanvre Bois Polystyrene 0.11 à 0.18 0,363 0,040 à 0,046 0,04 0,037 202 425 9,75 112,5 6,894 0,33 0,13 1,25 à 1,09 1,25 1,35 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 La conductivité thermique illustre la capacité d’un matériau à conduire la chaleur. Ainsi, plus λ est faible, plus le matériau est isolant.Un isolant est bon lorsqu'il a un λ compris entre 0,035 et 0,045. En dessous de 0,035, le matériau est un isolant particulièrement performant. La capacité thermique d’un matériau est sa capacité à emmagasiner la chaleur ou la fraîcheur par rapport à son volume (inertie). Une grande capacité thermique permet également de retarder la propagation du feu en cas d’incendie et offre une bonne isolation phonique. R est la résistance thermique d'un isolant, c’est-à-dire sa capacité à s’opposer à une variation de température. b) Les revêtements: 1) Les revêtements muraux: Les revêtements muraux écologiques sont fabriqués à partir de matériaux naturels, sains et recyclables. On peut aujourd'hui trouver des papiers peints biologiques et utiliser des produits non toxiques pour leur application. Le papier peint recyclé: Ce papier peint contient des proportions importantes de papier recyclé. Son utilisation constitue une excellente alternative écologique, en contribuant à préserver la forêt, et diminuant la consommation d'énergie lors sa fabrication. Le lambri: Le lambri, aussi connu sous le nom de "façade en bois" est un revêment constitué entièrement de bois. Très simple à poser, le lambri est considéré comme une sorte de "parquet écologique" qu'on poserait sur les murs. Les bois les plus écologiques pour cette utilisation sont le bambou et le chataigner. Ce revêtement permet une isolation certes moins efficace que les briques, mais il est un excellent isolant sonore. Le bois absorbe les bruits de l'extérieur qui ne sont pas retransmis à l'intérieur de la maison. 2) Revêtement du sol : Le choix d'un revêtement au sol dans une construction écologique est très important. Pour cela, la température globale annuelle entre en compte; il faut savoir si on vit dans une région "chaude" ou "froide" pour pouvoir choisir le sol qui conviendra le mieux. Il existe différents types de sol, qui ont chacun des caractéristiques différentes: Le liège: Il est très chaud et possède des vertus antistatiques, ce qui lui donne un caractère 1 0 particulièrement confortable et va permettre un déplacement plus agréable sur le sol. C'est un sol isothermique qui capture la chaleur pour ensuite la diffuser dans la maison ou alors l'expulser dans la nature. Tout dépend de la manière dont on le pose. D' où l'importance de savoir dans quel type de région on vit (chaude ou froide). Le linoleum: Le véritable linoléum est un produit écologique : il est composé principalement d'huile de lin, de bois, de liège et de pigments. Ces produits sont malaxés pour former une pâte qui sera ensuite pressée dans de la toile de jute. Sa fabrication comme sa pose sont écologiques. Il présente de nombreux avantages: il est sain, antibactérien, très facile d'entretien, et résistant. B) Les techniques: Il existe un nombre et une diversité de techniques immense, plus ou moins adaptées à chaque construction. Certaines sont plus efficaces dans des zones ensoleillées ou ventées, d'autres ne le sont qu'en fonction des ressources disponibles à proximité (nappes fréatiques, ...). Il est cependant possible de classer ces méthodes en fonction de leur rôle: a) Les techniques "sources d'énergie propre": L'énergie électrique dite "propre" est celle qui n'a pas créé de carbone, ou autres déchets (déchets radioactifs) lors de sa création. De nombreuses manieres existent pour créer ce type d'énergie, mais peu s'adaptent à l'habitat. Dans celles qui le peuvent on remarque: 1) Les panneaux photovoltaïques: Les panneaux photovoltaïques, ou panneaux "solaires" sont les plus utilisés. En effet, à part l'ensoleillement, leur pose ne nécéssite aucune autre condition. Aujourd'hui presque toutes les maisons peuvent en être équipées. On les place de préférence sur le toit, et l'électricité qu'ils produisent est revendue au réseau électrique français, ou bien stockée dans des batteries d'accumulateurs afin d'être utilisé lorsque le rayonnement solaire aura disparu. Ils offrent entre autres l'avantage de rendre leur propriétaire autonome en énergie durant les mois de Mars-Avril à Septembre-Octobre. Il faut savoir que la consommation moyenne d'électricité pour un ménage composé de 2 adultes et de 2 enfants est de 3500kWh/an. Avec des panneaux photovoltaïques, la consommation d'électricité sur le réseau français est moins importante, une même famille consommera donc 2500 kWh/an. Un autre avantage de ce système est que sa maintenance est peu importante. Le seul incovénient est leur prix: malgré les différentes aides existantes, les panneaux solaires ne deviennent rentables qu'au bout de 10 ans. 2) Les éoliennes: Il est aujourd'hui possible de posséder sa propre éolienne. L'investissement est très important, mais l'immense quantité d'énergie produite est, en plus de fournir en électricité son propriétaire, revendue au réseau électrique français, ce qui permet d'"amortir" son coût (une éolienne crée assez d’électricité pour alimenter un village). L'éolienne est constituée d'un mat, au bout duquel se situe le rotor (partie comportant les pales), qui contient lui- même le générateur. Le générateur est pourvu d'un cylindre en aimant, à l'intérieur duquel passe l'axe du rotor, (en cuivre). L'actionnement des pales par le vent 1 1 entraine une rotation de l'axe à l'intérieur du cylindre, transformant l'énergie mécanique en énergie électrique (même principe que la dynamo de vélo). b) Les techniques d'isolation : Etant donné le grand nombre de techniques d’isolation possibles, nous avons choisi de développer deux exemples fréquemment utilisés : 1) Le double mur: Nous avons vu que certains matériaux ont la capacité de réduire la quantités de chaleur les traversant. Pour optimiser cette caractéristique, une technique consiste à placer ces matériaux à l'intérieur du mur. Ainsi il est possible d'insérer à l'intérieur d'un mur de terre crue de la laine de chanvre, ce qui augmente la résistance thermique du mur, donc son isolation. 2) Le toit végétal: L'inconvénient de cette méthode est qu'elle doit être mise en place durant la construction même de la maison, puisqu'elle consiste à faire pousser des fleurs (différents types de fleurs sont possibles en fonction du milieu) sur le toit de l'habitat, comme leur nom l'indique. Bien sûr, ce n'est pas si simple, il est nécéssaire de poser un véritable "tapis végétal" sur la toiture, afin de l'isoler des températures extérieures et des bruits. Les coûts d’entretien et surcoûts de construction sont faibles. Le substrat et la végétation servent d'isolants thermiques. Les températures y changent modérément, permettant une réduction allant jusqu'à 20% des coûts de chauffage ou de refroidissement. c) Les systèmes de chauffage et de climatisation: On peut chauffer sa maison de façon écologique en utilisant différentes sources d'énergies. Le ballon d'eau chaude utilise l'énergie solaire, tandis que le puits canadien utilise la géothermie. La géothermie consiste à capter des calories, naturellement stockées dans le sol, et régénérées en permanence par le rayonnement solaire, les pluies, le vent et la conductivité thermique du sol, puis à les amener à un plancher chauffant par un système de tuyaux qui passent et repassent tout le long du plancher. Il existe différents types de système géothermique. Le choix se fera en fonction du lieux d'implantation de la construction et de l'environnement proche. Les systèmes sont: le système Sol/Sol, Sol/Eau, Eau/Eau et Air/Sol. Le puits canadien: Il met en jeu un échange géothermique (Air/Sol). Il permet de réduire de 5 à 8 degré la température de l'habitat équipé durant les fortes chaleurs, et de le réchauffer pendant l'hiver. C'est le principe géothermique le plus utilisé et le plus répandu dans les constructions écologiques de nos jours. Même si son principe est simple, toutes les constructions ne peuvent pas en bénéficier car son installation est assez complexe. Le puits canadien est constitué de plusieurs parties: les deux bouches d'aération, qui permettent à l'air d'entrer et de sortir, les tuyaux, à l'intérieur desquels circule l'air dont on 1 2 veut changer la température, et l'échangeur, qui permet d'augmenter le réchauffement ou le refroidissement de l'air. Nous allons à présent en étudier le fonctionnement durant l'été: alors que durant cette période les températures extérieures dépassent les 20°C dans toute la France, celle du sol (à 1m60 environ) avoisine les 12°C. On fait donc entrer de l'air neuf chaud par une bouche d'aération, afin de le refroidir lors de son passage dans les tuyaux entérrés dans le sol. On le maintient le plus longtemps possible sous terre, avant de le faire passer dans l'échangeur. A l'intérieur de celui- ci, les tuyaux d'air neuf entrants, refroidis par leur parcours, croisent les tuyaux d'airs froids "sales" (chargés en dioxyde de carbonne) sortants (ils sont évacués quelques mètres plus loin par la seconde bouche d'aération). Afin de créer un échange de chaleur important entre ces tuyaux, ils se divisent pour augmenter leur surface de contact. L'air entrant, plus chaud que l'air sortant est donc refroidi par ce contact, il entre ainsi frais dans l'habitat. Même par +30°C extérieur, l’air peut être ainsi introduit entre 15 et 20°C. En hiver, c'est l'inverse: l'air froid se réchauffe sous terre, puis dans l'échangeur, au contact de l'air chaud sortant. On peut arriver d'un air entrant dans les tuyaux à -15°C, à un air entrant dans la maison à 2 ou 3°C. Les besoins de chauffage sont ainsi réduits. (Système de puits canadien sans échangeur) (Systeme d'échangeur, ou VMC double flux) Même si le prix d'achat d'un puits canadien est assez élévé, on peut commencer à faire des bénéfices au bout de 7 ans si le puits fonctionne de manière optimale. 1 3 Il existe donc de nombreux matériaux et de nombreuses techniques permettant de diminuer notre impact sur l'environnement. Seulement à court terme, ces installations ne sont pas rentables, ce qui freine leur développement. De plus, avant de construire avec ces matériaux, ou de faire poser un de ces systemes, il faut s'interroger sur leur provenance. On compte en "planète" l'impact d'un objet ou d'une construction sur l'environnement. Il faut donc être sûr que l'installation d'une de ces méthodes, ou que l'extraction des matériaux utilisés ne consomme pas plus de "planete" qu'ils n'en économiseront. La conception écologique est donc un bon point seulement si elle n'est pas abordée n'importe comment. Apres avoir étudié le fonctionnement des habitats écologiques, nous allons nous intéresser à leur développement dans le monde. 1 4 II) Les constructions écologiques dans le monde: 1) Le développement de l'habitat écologique : A) Dans quels pays ça ce fait : Le concept de l'architecture écologique est le plus présent dans les pays les plus développés économiquement, techniquement : en effet l'approvisionnement en matériel biodégradable, écologique, utile à la conception d'une maison, d'un édifice à basse consommation est plus cher s’il faut l'importer. Ensuite, cette démarche ne peut être appliquée dans un pays à faible PIB par habitant : beaucoup de français n'ont pas les moyens de se construire ce type d'habitat sans l'aide de prêt ou même de financement par des organismes d’état. Et ce, alors que le PIB moyen d'un européen est supérieur au PIB moyen d'un pays en développement. De plus, il est nécessaire que le pays concerné produise et commercialise les matériaux. C'est pourquoi il doit presque obligatoirement être développé dans ces domaines très vastes et donc difficiles d'accès. Par ailleurs, même certains pays développés ne pratiquent pas la conception écologique un autre facteur intervient. Il s'agit du facteur socio-culturel au sein duquel les architectes, les publicités de maison « zero consommation » ainsi que les annonces sont les préconisateurs de ces mouvements. En effet la pratique doit être plus ou moins courante pour attirer et inciter les gens à construire de tels bâtiments. Dans les pays de l'union Européenne et les pays du nord ce type de pratique est devenu plus courant et est devenu un sujet qui apparait de plus en plus souvent dans les discussions. Les agences de construction et de rénovation aussi, proposent de plus en plus souvent aux acheteurs de développer, ou d'acheter des techniques et/ou matériaux à but écologique. B) Les initiatives dans les pays du monde : Les initiatives dans les différents pays du monde sont menées par des associations, des partis politiques... qui ont pour but de développer la qualité des nouveaux bâtiments. Elles suivent des directions différentes selon leur genèse ou la culture de leur pays : par exemple les labels qui qualifient les bâtiments répondant aux bonnes exigences. Elles participent à une maturation des réflexions sur l’approche la plus pertinente et la plus adaptée pour arriver à concevoir et réaliser des bâtiments où qualité et environnement ont été pris en compte de manière optimale. Des nombreuses aides sont visibles dans plusieurs pays : -ASSOCIATION HQE (Hautes Qualités Environnementales) (France) 1996 Créée en 1996, l’association HQE regroupe les acteurs du bâtiment dans le but de développer la Qualité environnementale des bâtiments de manière concertée. L’association est un lieu d’échanges, de concertation, d’information, de formation et d’action. Elle met en réseau les compétences et les expériences des membres au service des projets individuels et collectifs. L'association HQE a deux missions essentielles : - Créer, approfondir, et faire progresser la démarche HQE, en fournissant aux acteurs du bâtiment des référentiels et des méthodes opérationnelles. 1 5 - Accompagner le développement de la HQE, en assurer la promotion et la reconnaissance en particulier par la formation et la certification. Elle a pour but de fédérer les acteurs les plus actifs concernés par la QE (qualité environnementale) des bâtiments afin de susciter une cohérence et une dynamique d’action aussi fortes que possible. -MINERGIE (Suisse) 1996 Exploité par l’Association AMI sous mandat de l’Agence Fédérale du Bâtiment, le label MINERGIE vise la réduction des consommations énergétiques autour de cinq priorités : exigences de base requises pour l’enveloppe du bâtiment, valeurs limites pour l’indice de dépense d’énergie thermique, renouvellement d’air mécanique, exigences supplémentaires, en fonction du type de bâtiment, sur l’éclairage et la production de froid et de chaleur, surcoût d’investissement limité à 10% maximum. Le standard « E-2000 éco-construction » complète l’approche avec des cibles complémentaires, matériaux, gestion de l’eau, transports, coût de construction… -PASSIVHAUS ( Allemagne ) L’objectif du Passivhaus vise la réduction des consommations énergétiques des immeubles d’habitation en assurant l’apport en énergie solaire passive, en renforçant l’isolation des bâtiments, utilisation des énergies renouvelables, récupération de chaleur. Valeur ciblée, pour l’eau chaude Sanitaire, le chauffage et l’électricité inférieur à 50 kwh/m²/an. -TOTAL QUALITY ( Autriche) 2000 La certification est développée par les Ministères du Transport, Logement et de l’innovation pour tout type d’opération. Elle prend en compte à la fois des critères environnementaux et de qualité globale. Encore peu utilisée, elle se distingue par son approche transversale. -BREEAM (Angleterre) 1990 BREEAM Green Leaf développée par le Building Research Establishment a une approche intégrée dans le processus de conception notamment dans les toutes premières phases (ex: 90% des choix de conception sont pris lors de l’esquisse) BREEAM est basée sur un référentiel transversal qui prend en compte, management, énergie, matériaux, confort, transport, implantation, pollution atmosphérique. Cette norme est la plus diffusée dans le monde ( Canada, Hong-Kong, Norvège, Inde …). -Le système américain (LEED) : US Green Building Council créé en 1994 qui génère en 1998 le World GBC, association internationale à but non lucratif (USA, Mexique, Brésil Japon, Italie, Espagne, Emirats Arabes Unis, Australie, Chine et Corée). L’US GBC gère un label appelé LEED pour Leadership Energy Environnement Design, certification environnementale des bâtiments habitat et tertiaire. Cette méthode se caractérise par l’attribution d’une note globale. Il existe 4 niveau au label LEED : certifié, argent, or et platine. -HK-BSE (Hong-Kong) 1999 The Hong Kong Building Services Engineering est une méthode expérimentale de l’Ecole Polytechnique de Hong-Kong, qui évalue la performance des bureaux neufs et existants, selon 56 critères, de la programmation à la gestion de l’ouvrage. 1 6 -CASBEE (Japon) Déclinaison de LEED, CASBEE signifie Comprehensive Assessmant System for Building Environnemental Efficiency, introduit la notion de culture et de caractère régional de la construction, cette méthode reste dans la lignée de l’approche d'une note résultante. -Quelques lois françaises et labels impliquant des produits de qualité : loi Scellier: La loi Scellier permet de déduire de ses impôts une partie des investissements immobiliers (jusqu'à 37%) réalisés dans un bien locatif neuf. Celle-ci est applicable depuis le 1er janvier 2009, et s'étend désormais sur plusieurs pays. Vous achetez un bien immobilier neuf . Vous le louez pendant 9 à 15 ans. L’Etat vous rembourse une forte partie de votre investissement Scellier par une réduction d’impôt de : 25% si vous louez votre logement 9 ans. 37% si vous le louez 6 ans de plus (15 ans au total). Le plafond d’investissement retenu est 300 000€, donc la réduction d’impôt maximale est de 37% x 300 000 = 111 000€. Résultat : votre bien immobilier Scellier est financé entre 77 et 87% par le locataire et l’Etat. Vous devrez respecter quelques conditions (comme respecter la norme de l’article L. 111 9 du code de la construction et de l’habitation qui détermine les caractéristiques thermiques et la performance énergétique des constructions nouvelles, en fonction des catégories de bâtiments considérées). A partir de 2010, l'avantage fiscal de 25% accordé jusqu'alors pour l'achat d'un bien immobilier neuf, devient uniquement valable pour les logements respectant la norme BBC (bâtiments basse consommation). Pour les autres bâtiments, le niveau de réduction passerait à 20% en 2010 et à 15% pour les investissements réalisés en 2011 et 2012. Cette nouvelle mesure permettrait de sensibiliser les gens à acheter des maisons respectant la norme BBC. Labels français : On compte actuellement en France environ 5 labels différents permettant de juger la qualité des matériaux et des produits utilisés lors de la construction d'un bâtiment. Ceux-ci sont tous différents dans leur rédaction mais arrivent au même but : inciter à l'utilisation de produits non-polluants,afin de vivre de manière écologique. On trouve 2 groupes : Le premier milite sur l'aspect non-polluant et écologique des produits (peintures, colles, vernis, bois...) que l'on doit utiliser. Ainsi on trouve : - NF environnement qui suit le produits de la fabrication à l'élimination pour assurer son aspect écologique. - Ecolabel européen qui vérifie la teneur en substance nuisible (dioxyde de titane, composés organiques volatils...) d'un produit (peintures, colles, vernis...). Puis en mettant des contraintes en matière d’emploi des produits par le consommateur. 1 7 - Natureplus qui distingue les matériaux de construction respectueux de l’environnement et de la santé de leurs utilisateurs. L'organisation suit l’intégralité de leur cycle de vie et ces produits doivent être constitués à 85 % de matières premières minérales ou renouvelables pour bénéficier du label. - FSC qui garantit que le bois sur lequel est apposé le label, a été récolté dans le respect de critères environnementaux et sociaux rigoureux (c'est à dire que tout en coupant le bois la biodiversité est maintenue dans les régions où ce bois est récolté, en garantissant à ses acheteurs une totale traçabilité. Le second s'applique sur la maison en général (consommation, preformances énergétiques...) et les gestes de ses habitants : - HPE et THPE qui s’appliquent sur la performance énergétique d'un bâtiment : si le bâtiment a pour label HPE, alors sa consommations est 10% inférieure à celle d'un batiment conventionnel, si le bâtiment a pour label THPE alors c'est que sa consommation énergétique est 20% plus basse que la norme. - Habitat et environnement qui est décernée aux promoteurs immobiliers s’engageant dans une démarche de respect de l’environnement. Cela concerne tant la phase de construction que le fonctionnement de l’habitation (consommation d’énergie, d’eau, santé des occupants…). - Qualisol qui garantit la qualité des installations de chauffe-eau solaire. Ce label permet notamment de bénéficier des aides des régions, départements ou communes, ainsi que du crédit d’impôts en vigueur dans ce domaine) C) Pourquoi ce concept ne se développe pas dans les pays sous- développés : Comme le dit le premier paragraphe, pour agir dans ce domaine il faut pouvoir le financer. Or, dans ces pays, l'argent est un problème. On peut malgré cette difficulté, voir des bâtiments écologiques se construire, grâce à des associations des pays du Nord comme Irena. Au Moyent Orient: Le Gen-Europe, depuis la conférence de Findhorn en 1995, s'est relié au Moyent Orient et à l'Afrique. Au Moyen Orient, la seule initiative participant activement aux activités et aux objectifs du réseau des écovillages est celle du Kibbutz Lotan, situé à l'extrême Sud Est d'Israel, à 50 km au Nord de la ville d'Eilat. Sa fondation date de 1983. Aujourd'hui 150 personnes, dont 62 enfants, y résident. La permaculture, dans cette région désertique, est une technique agricole très adaptée. En Afrique: Le Sénégal est un pays pionnier du mouvement des écovillages. Créé en 2001, le GENSénégal comprend aujourd'hui 45 écovillages qui peuvent comporter, chacun, une population de 1 000 à 15 000 habitants. Les critères définis pour être reconnu comme un écovillage sont très stricts, dans les différents domaines culturels, économiques, sociaux ou écologiques. La préservation de la vie culturelle traditionnelle, la bonne utilisation des ressources, le développement des énergies alternatives (principalement le solaire), l'autonomie alimentaire par la permaculture, la construction écologique sans bois et la gestion démocratique de 1 8 l'économie du village sont les éléments très importants auxquels adhèrent les participants à cette dynamique écovillageoise. L'un des succès importants des écovillages sénégalais est d'avoir réussi à garder les jeunes au village, au lieu de les laisser partir vers la ville. Plusieurs autres pays africains se préparent à suivre l'exemple sénégalais et à créer rapidement un réseau africain d'écovillages. 2) Étude de cas : Les pays anglophones A) Deux exemples en Angleterre : a) Cité BedZed: BedZED est la première cité écologique de cette envergure créée au Royaume-Uni. C'est un exemple pour plusieurs pays : en effet, en France comme ailleurs, cette cité a été mentionnée dans les journaux les plus importants. BedZED ou Beddington Zero Energy (fossil) Development est un petit quartier construit au sud de Londres par le cabinet d'architectes Bill Dunster,soutenu par la Fondation Peabody (ONG caritative de Londres, dédiée à l'habitat, partenaire du projet). Le quartier est connecté au réseau de transports publics (gare de Hackbridge, arrêt de tramway entre Wimbledon et Croydon), pour encourager à limiter l'usage des voitures, qui par ailleurs si elles sont utilisées sont électriques et peuvent être rechargées par bornes solaires. L’usage du vélo est facilité. Quelque chiffres sur BedZED : Îlot résidentiel de 100 logements Une surface de 1,7 hectares dont 2 500 m² de bureaux et de commerces, un espace communautaire, une salle de spectacles, des espaces verts publics et privés, un centre médicosocial, un complexe sportif, une crèche, un café et un restaurant ainsi qu'une unité de cogénération Le prix d'achat du logement est 20 % plus élevé mais rapidement amorti par les faibles coûts d'énergie Un coût de 17 millions d'euros financé en parti par Peabody Par rapport à des logements classiques : La consommation d’eau est réduite de 50 % Le kilométrage des résidents est réduit de 65 %. La consommation d'eau chaude est réduite de 57 % (87 litres par habitant par jour). La consommation d'électricité est de 3 kWh par jour, soit 25 % de moins que la moyenne au Royaume-Uni. 11 % sont produits par les panneaux solaires. Le reste est généré par une centrale en cogénération qui utilise des résidus de bois coupé – mais en ce moment, elle ne marche pas. Une solution de remplacement est à l'étude. L'électricité provient actuellement d'énergies renouvelables. Il y a 0,6 place de parking par logement contre 1,2 pour un logement traditionnel. BedZED semble avoir réussi à diminuer de 50 % son empreinte écologique, soit 2,88 hectares globaux/personne ou 1,6 planète (l'empreinte a été calculée pour un scénario-type moyen). 1 9 b) City Hall : la mairie de Londres (bâtiment de la fonction publique) Les architectes de Foster&Partners ont imaginé le City Hall pour être un bâtiment le plus écologique possible. Situé sur la rive sud de la Tamise, près du Tower Bridge, cet édifice a été inauguré en juillet 2002. Quelques chiffres à propos du City Hall : mesure 45 mètres de hauteur sa forme réduit la surface extérieure de 25% par rapport à un bâtiment de même volume rectangulaire (ce qui permet d'avoir moins de surface exposée à l'air extérieur et donc d'économiser de l'énergie pour chauffer le bâtiment) possède 10 étages au dessus du sol sa surface au sol approche les 18 000 m² consomme en moyenne 0,7 à 0,8 W/(m.K) ses fenêtres forment un angle de 31° par rapport au sol et ont un diamètre de 45 mètres En quoi ce bâtiment est-il « vert » : ventilation naturelle (fenêtres ouvertes) récupération de l’énergie solaire par des panneaux photovoltaïques depuis 2007 utilisation de l’eau froide récupération de la chaleur du sol par un système équivalent à une pompe à chaleur 2 0 - les architectes importants suivant ce nouveau concept : - Norman Foster : Norman Foster jouit d'une renommée mondiale, a remporté plus de 300 récompenses et prix d'excellence à travers le monde, et plus de 60 victoires en concours nationaux et internationaux (la médaille d'or du Royal Institute of British Architects en 1983, la médaille d'or de l'Académie française d'architecture en 1991, la médaille d'or de l'Institut des architectes américains en 1994, en 1999 le Prix Pritzker (qui récompense les plus grands créateurs). - Créations : - HSBC Holdings PLC, (Hong Kong & Shanghai Banking Corporation) est l'une des plus grandes banques du monde. - Le viaduc de Millau est le viaduc le plus grand de France. C’est un ouvrage très utile pour ceux qui travaillent sur la route. C’est aussi un site très touristique. - The Great Court at the British Museum 2 1 - citation : " L’architecture est une affaire à haut risque. Je pense qu’il est difficile d’imaginer une autre profession qui comporte les mêmes risques. ” - Richard Rogers : Sir Richard George Rogers (né le 23 juillet 1933, à Florence, en Italie), est un architecte britannique, sortant de l'école Architectural Association School à Londres pour finir à l'Université Yale en 1962. Lauréat d'un grand nombre de prix, pour certains internationaux, comme le prix Pritzker, la médaille d'or en 1985 par Le Royal Institute of British Architects, le titre de Lord par la reine d'Angletterre 1991, Praemium Imperiale par l'association artistique japonaise, le lion d'or par la dixième Mostra Internazionale di Architettura de la Biennale de Venise et le prix Stirling font de lui un architecte de renommée internationale. Grâce et avec Norman Foster, il fonde l'agence d'architecture Team 4 et devient renommé pour son modernisme et pour la conception architecturale industrielle "de haute technologie". Son style architectural est marqué par l'influence qu'il porte pour deux de ses profs de Yale : Paul Rudolph (architecte moderne) et James Stirling (permit à Richard de penser à la remise en question du modernisme). - citation : "La recherche de profit détermine la forme d’un building, la qualité et les performances." Aéroport de Madrid qui fit toute la renommée que Rogers a actuellement. B) Deux exemples au Canada : Vancouver est une des villes les plus avancées du monde dans le concept écologique. En juin 2008, le Conseil municipal de Vancouver a approuvé à l'unanimité l'adoption de normes environnementales beaucoup plus contraignantes pour la construction de nouveaux bâtiments dans le secteur privé et à partir du 1er janvier 2010, ils devront obtenir la certification LEED OR. a) Child Development Centre / université de Calgary : (université) 2 2 Child Development Centre, appelé aussi université de Calgary est un centre éducatif canadien fondé en 1966, dédié aux études supérieures comptant 23 500 étudiants avec 7000 supplémentaires d'ici 2010 grâce à l'ajout de nouveaux bâtiments (par l'association Kasian architecture). Cette réalisation posséde le label canadien LEED statut platine ; ce label a été le principal atout pour le financement de cet aménagement. Le centre pédagogique a actuellement le plus haut score des bâtiments certifiés LEED du Canada avec 57 points. Il possède aussi le plus haut score "cold climate" des bâtiments certifiés LEED dans le monde. Quelques chiffres a propos de Child Development Centre : Un complexe de 11 600 m² Un cout 23 millions d'euros réduction des coûts énergétiques de plus de 70% réduction de l'utilisation d'eau de plus de 55% par année 11% de la consommation d'énergie du bâtiment viennent de sources renouvelables Les critères LEED : L'efficacité énergétique grâce à la présence de panneaux photovoltaïques pouvant produire 65 000 Kwatts/heure La gestion de l'eau grâce à des chaudières à haute performance Sélection des matériaux La qualité de l'air intérieur grâce à un système de ventilation des planchers La lumière naturelle est présente dans tout le bâtiment 2 3 Vento residences : (résidence multifamiliale) Situé à Calgary, en Alberta, ce multi-projet dispose de 22 suites de deux maisons accolées. Vento Résidence est le premier projet résidentiel multifamilial certifié LEED statut platine du Canada. Quelques chiffres à propos de Vento : Un prix de 8 millions de dollars Un projet de 39000 m2 Réduction des coûts énergétiques de plus de 47% Réduction de l'utilisation d'eau de plus de 50% Les critères LEED présents : Des ventilateurs à récupération de chaleur présents dans chaque maison Le recyclage des eaux pluviales pour les toilettes et l'eau d'irrigation Double vitrage contenant une faible quantité d'argon Matériaux de source régionale renouvelable Déchets 100% recyclés Maison, qui, pour la plupart des pièces, est éclairée par la lumière naturelle 2 4 C) Deux exemples aux USA : -exemple 1 : Bank of America Tower, New York (bâtiment de la fonction publique) La Bank of America Tower est un gratte-ciel de bureaux situé à New York en face du Bryant Park dans le quartier de Midtown. La construction de la tour s'est achevée en 2009. Ce gratte-ciel est le résultat du travail de deux cabinets Cook + Fox Architects et LLP. Le bâtiment respecte des normes énergétiques et écologiques très poussées, ce qui devrait en faire l'un des bâtiments les plus “verts” au monde. Il possède actuellement le statut LEED Platine et fait parti des 10 gratte-ciels les plus écologiques du monde. Quelques chiffres sur bank of America Tower : Un coût de 1 milliard de dollars La hauteur du toit est de 248 m et la hauteur du gratte-ciel avec antenne est de 365 m Un bâtiment de 53 étages Une superficie de 195 000 m2 Réduction de la consommation d'énergie de 50% Réduction de la consommation d'eau potable de 50% Réutilisation de 100% des eaux de pluie Les critères LEED présent : Économie d'eau grâce à un système de récupération de l'eau de pluie et une cuve à récupération des eaux de pluie ainsi qu'un système de recyclage des eaux usées et des toits plantés permettant d'économiser de 37 850 000 L d'eau par an Un éclairage et un chauffage optimisés avec la taille et l’orientation des fenêtres et l'utilisation de diodes électroluminescentes Une centrale de cogénération 5,1 mégawatts va fournir 70% de l'énergie demandée de l'immeuble ainsi qu'un réseau de panneaux solaires et de turbines éoliennes permettant au gratte-ciel d'être quasi autonome en énergie Une installation de combustion propre au gaz naturel Des filtres à air permettant de purifier l'air du bâtiment avant de le rejeter dépollué dans la ville 2 5 b) 340 on the Park, Chicago: (bâtiment de fonction résidentielle) 340 on the Park est un gratte-ciel résidentiel situé à l'est du Loop de Chicago dont la construction fut achevée en 2007. Il est, en 2009, le deuxième plus grand bâtiment de Chicago. Une réalisation du cabinet Solomon Cordwell Buenz. Il s'agit du premier gratte-ciel résidentiel ayant été construit pour être certifié LEED, qui a obtenu la certification LEED (niveau certifié). 340 on the park fait parti des 10 gratte-ciels les plus écologiques du monde. Quelques chiffres sur 340 on the Park, Chicago : Haut de 250m avec 62 étages qui ont chacun une vue de 360° sur Chicago 340 institues différentes dont 343 appartements, quelques magasins et des centres de fitness Une surface au sol de 88 250 m2 Un jardin intérieur sur plusieurs étages commençant au 25 ieme étage Les critères LEED présent : Gestion environnementale du chantier Économie d’eau grâce à un système de récupération de l’eau de pluie et une cuve à récupération des eaux de pluie de 41 640 L Économie d’énergie grâce à différents systèmes d’économie d’énergie Sélection des matériaux de construction Haute Qualité Environnementale à l'intérieur 2 6 - Un architecte suivant ce nouveaux concept Sim van Der Ryn, ayant quitté les Pays-bas pour l'Amérique à cause de la guerre, est un pionnier internationalement distingué en matière de conception écologique. Depuis plus de 40 ans, Sim a été à la pointe de l'intégration des principes écologiques dans le monde du bâtiment. Il a remporté de nombreux prix et beaucoup de distinctions pour le respect qu'il affecte pour les contraintes LEED aux bâtiments. - Création : Marin Solar Village - Citation : "Nous sommes engagés dans une révolution écologique, tout aussi profonde que la révolution industrielle précédente." 2 7 III) Les évolutions futures de la construction écologique : 1) Les évolutions de la conception écologique : A) Rénovation: Le Grenelle de l'environnement a mis en place de nombreuses normes pour protéger l'écologie de notre planète, en agriculture comme dans le domaine des déchets, ou plus particulièrement dans le domaine du bâtiment: Ainsi, dès 2013, les bâtiments anciens seront rénovés, au rythme de 400 000 par an, afin de réduire leur consommation en énergie d'au moins 38 % d'ici à 2020. Ce projet de rénovation est très intéressant au niveau de l'économie d'énergie, car réguler la consommation en énergie de tous les bâtiments avec une norme moins rigoureuse (comme RT 2005) permettra d’économiser plus d'énergie dans l'immédiat, que construire tous les bâtiments neufs avec une norme stricte (RT 2012). B) Bâtiments neufs: Le but est ici d'obliger toute les nouvelles constructions à respecter des règles limitant leur consommation en énergie. Ainsi, tous les bâtiments neufs devront appliquer la norme BBC (Bâtiment basse consommation), et dès 2020, ils devront s'auto-suffire en énergie (énergie passive ou positive), comme c'est le cas dans les éco-quartiers d'Allemagne et de Grande-Bretagne. Ceci permettra à long terme une économie d'énergie considérable, puisque tous les bâtiments respecteront ces mesures. Pour inciter à la construction de ce genre de logements, le Grenelle de l'environnement prévoit de récompenser les collectivités (communes, intercommunalité, etc ) qui ont répondu aux critères de l'appel à projets Ecoquartier. C) Implication des citoyens: On dit souvent que pour protéger l'environnement, il serait plus utile de changer les habitudes des citoyens, plutôt que de mettre en place des mesures les obligeant à limiter leur impact sur la planète. Du coté des propriétaires, des initiatives sont prises: ce sont eux qui dans de nombreux cas lancent les projets de construction écologique, comme à Laval, où 6 familles ont fait les plans de leur future résidence écologique. Bien sûr, tous les citoyens ne sont pas motivés à ce point, mais le succès que connaissent les habitats écologiques aujourd'hui nous montrent que les Français ne sont pas un frein au développement de ce type de bâtiments, au contraire: à côté de Paris par exemple, six promoteurs ont fait le choix de construire un écoquartier, et le succès a été immédiat. Toutes leurs maisons et appartements se sont vendus sur plan en une seule journée. De plus, entre 7000 et 9000 maisons écologiques ont été construites en France au cours de l'année 2009, un chiffre en forte augmentation depuis quelques années. Les architectes s'intéressent aussi à ce genre de construction, comme en témoigne un architecte que nous avons rencontré. Il a comme de nombreux confrère suivi une formation dite "écologique" pour connaître les nouvelles normes et techniques qui se sont mises en place. 2 8 Plus les architectes aptes à construire ce genre de bâtiments seront nombreux, plus l'habitat écologique se développera. 2) Exemple de projets pour le futur : A) Une diversité de projets : a) Une ville "zéro émission": De nos jours, les architectes prennent garde à l'impact de leur construction sur l'environnement. Ainsi, Norman Foster a lancé le projet Masdar à Abu Dhabi: ce pourrait être la première ville au monde ne consommant pas de carbone, et ne faisant pas de déchets. Cette ville serait une grande avancée pour la conception écologique, lui donnant une nouvelle échelle: on passerait de 2 500 m² de constructions écologiques (surface de l'écoquartier BedZed) à six millions de m². De plus, de nouvelles techniques ont été imaginées pour ce projet. En effet, pour ne pas consommer de carbone, la ville sera entièrement sans voitures, elle sera donc étudiee pour rendre facile l'accès aux transports en commun. D'après Norman Foster, "il ne faudra pas marcher plus de 200 m pour trouver un relai de transport". De plus, des allées ombragées parcourront la ville afin d'inciter les habitants à se déplacer à pied. Masdar devra être auto-suffisante, l'énergie électrique sera donc produite par éoliennes et fermes photovoltaïque. Le projet, qui a déjà débuté et dont une partie (qui abritera 5 000 personnes) sera terminée en 2018, coûte 15 milliards de dollars. b) Des architectes créatifs: Vincent Callebaut est un architecte Belge qui ne manque pas d'idées, que ce soit pour rendre ses constructions esthétiques comme pour réduire leur consommation en énergie. Ainsi, il a développé de nombreux projets plus ou moins réalisables, le "Lilypad" en est l'exemple: Cette île flottante permettrait aux futurs réfugiés climatiques (dûs à la montée des eaux) d'avoir un habitat. Elle pourrait d'après leur constructeur accueillir 50 000 habitants ... Ce projet, comme bien d'autres de Vincent Callebaut, n'est pas tres réaliste, mais a pour avantage d'être fortement médiatisé, du fait de son architecture très surprenante (il est passé sur des chaines telles que BBC, de nombreux sites internet ont publié des articles à son sujet, de même que plusieurs magazines scientifiques). Il sensibilise donc les gens à l'écologie, puisqu'il a été imaginé de façon à être "totalement auto-suffisant". 2 9 c) Des actions gouvernementales: 2000 Français habitent dans des éco-quartiers aujourd'hui. Le label Ecoquartier englobe non seulement des critères de performances énergétiques et environnementales liés aux bâtiments, à l'eau, à la gestion des déchets et à la biodiversité, mais prévoit également de prendre en compte les transports, le développement urbain, la mixité sociale et fonctionnelle. Cette année, 160 projets de construction de ce type de quartiers ont vu le jour, comme à LimeilBrévannes dans le 94. Le gouvernement espère ainsi que d'ici 2 ans, 500 000 personnes vivront dans un de ces bâtiments auto-suffisants. Ecoquartier de Grenoble: 52 logements sociaux, 17 logements en accession à la propriété Techniques utilisées: - toiture végétale et solaire - chaufferie en cogénération 3 0 B) Étude de cas: Dongtan Face à des problèmes de pollution importants et à un manque d'énergie, la Chine veut tester avec Dongtan les dernières innovations techniques et urbanistiques, en ce qui concerne la production d'énergie renouvelable, l'isolation, et les moyens de transports (c'est le premier pays pollueur de la planète, il compte 20 des 30 villes les plus polluantes du monde) Les travaux de cette "cité verte" ont commencé fin 2006 sur l'ile de Chongming, à l'embouchure du Yangzi Jiang, au Nord de Shangaï. Elle est entièrement construite dans le but de respecter le concept "100% écologique". Cette ville s'inspire directement de l'éco-quartier BedZed, dont les résultats en terme d'économie d'énergie sont très satisfaisants. Dongtan est construite sur 86 km². Elle comptera à la fin des travaux entre 50 000 et 80 000 habitants, puis 500 000 d'ici 2050. a) Gestion de l'énergie: 1) Une ville autonome en énergie: C'est un des "défis" que doit relever Dongtan. Pour ce faire, plusieurs méthode seront utilisées: ■ Tous les bâtiments seront auto-suffisants. L'électricité qu'ils consommeront proviendra d'une petite éolienne placée sur leur toit, et des panneaux photovoltaïque en tapisseront le reste. ■ Les transports en commun (bus comme navette fluviale) fonctionneront à l'énergie solaire, ou consommeront des piles à combustible. De plus, comme pour Masdar à Abu Dhabi, les espaces piétons seront développés, afin d'inciter les habitants à se déplacer à pied ou en vélo. ■ Les véhicules individuels fonctionneront aussi avec des piles à combustibles. 2) Economie d'énergie: Pour économiser l'énergie produite, la ville utilisera des techniques en fonction de son environnement. Dongtan se situe dans le centre de la Chine, région de fortes chaleurs (sauf en hiver), et très ensoleillée, ce qui explique les méthodes suivantes: ■ Les bâtiments seront isolés par des toits végétaux. ■ Les façades seront orientées en direction du soleil pour en récupérer l'énergie et la luminosité. b) Qualité de vie: 1) Une ville agréable: Pour inciter à construire ce type de ville (Dongtan sert de "modèle", si elle répond aux attentes de ses concepteurs, d'autres villes de ce type seront construites), comme pour favoriser le déplacement à pied, Dongtan a été imaginée de façon à être agréable. Ainsi: ■ Les immeubles auront au maximum huit étages. ■ Les zones piétonnes seront très importantes (six fois plus importantes qu'à Copenhague, la ville la plus aérée d'Europe), 40% seulement des espaces seront utilisés pour les bâtiments. ■ De nombreux espaces verts seront créés. 3 1 2) Recyclage: Comme Masdar encore une fois, la ville a été pensée de façon à être "zéro déchets". ■ Tous les déchets seront donc recyclés, et les déchets organiques seront utilisés pour la biomasse afin de produire de l'énergie. ■ L'eau usagée servira à irriguer les toitures végétales, et sera ainsi recyclée. c) Une ville important peu: 1) Pour les matériaux ... Un des problèmes principaux de la construction d'habitats, est l'importation des matériaux. Certains par exemple viennent de pays exotiques, leur acheminement sur les lieux de construction entraine donc une importante production de carbone, ce qui est contraire aux buts de la "lutte écologique". ■ Ainsi, il a été décidé que les matériaux de construction seraient extraits localement. 2) ... comme pour la nourriture: Le même problème se pose avec l'importation de nourriture, et la même solution est proposée: ■ des aliments biologiques seront produits à proximité de la ville afin de limiter leur distance de transport. La "machine écologique" se met donc en route. Du coté du gouvernement, des normes se mettent en place, imposant ou incitant à la construction écologique.Malheureusement, les organisations ayant imaginé le projet Grenelle (comme France Nature Environnement) tiennent à souligner la lenteur du processus, il a fallu deux ans pour inscrire dans la loi la plupart des grands objectifs. Les citoyens commencent aussi à se préoccuper de leur impact sur la planète. De plus en plus d'habitats écologiques voient donc le jour chaque année. Les architectes participent également à ce développement, à des échelles différentes (maisons, quartiers, villes). 3 2 Conclusion : A lot of building techniques have been designed to reduce human pollution and to protect the environment. These techniques also seem benefic for people's health and have a lower cost, so they can actually help people save money. The ecological conception is being developped worldwide, and this is only the beggining. Citizens are increasingly involved in ecology, governments create stricter and stricter standards, and architects are inventing more and more unbelievable things to save the planet. All buildings will not be ecological in the 21 century, although all the new constructions will be. Old ones will become ecological only if they are renovated. We can now ask ourselves if all these constructions are really ecological, or if they cost more "planets" to be build than they save. Bérut Theodore Quinton Maxime Zakhartchouk Pierre 3 3 Bibliographie : Recueil et journaux : Science et Vie Junior n°185, n°198 et n°218 Biocontact n°199 La conception bioclimatique de Samuel Courgey et Jean-Pierre Olivia Sites internet : http://normes-ecologiques.immobilier-ecologique.org/ www.eco-logis.com www.econologie.com/forum www.forums.futura.com www.les-materiaux-verts.fr www.guide-de-l-isolation.com http://fr.wikipedia.org/wiki/Wikip%C3%A9dia:Accueil_principal (pour certaines définitions) http://www.maisonécologique.com http://www.lamaisonpassive.com http://www.arts.fluctuat.net http://www.vincentcallbaut.com http://www.economie-positive.be/portail_contenu.php3?id_article=659 http://www.diagnostic-expertise.com/credit/actualite-credit-labels-ecologiques-etimmobilier-983.php http://www.habitat-ecologique-normand.fr/ http://www.valoggia.fr/Infos-Conseils/Solutions-energetiques/Maisonecologique/maison-ecologique-paille-prix-avantages-20090610 http://www.logiconfor.fr/pages/maison/4-maison-ecologique.php http://www.constructeur-maison-passive.com/avantage-construction-maisonpassive.html http://www.passigloo.com/produits.php http://www.planetoscope.com/habitat/888-Nombre-de-maisons-neuves-construites-enFrance.html Emissions : ■ "66 minutes inside" ■ "Combien ça coûte ? L'hebdo" 3 4