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Energie grise des bâtiments Contenu type d’une étude Préambule Dans les bâtiments basse consommation, en neuf ou en rénovation, l’impact énergétique de la construction ou de la rénovation devient de plus en plus important, en regard des impacts liés à l’utilisation des bâtiments. Les politiques publiques soutenant les projets exemplaires se doivent de mieux apprécier la qualité des projets, y compris sur la thématique de « l’énergie grise ». Par énergie grise on entend classiquement représenter les consommations d’énergie générées par un bâtiment sur l’ensemble de son cycle de vie, mais c’est un concept complexe, qui s’entend souvent avec des acceptions différentes quand on entre dans les détails. Le calcul de l’énergie grise d’un bâtiment passe d’abord par une définition claire des phases prises en compte (périmètre), de la méthode de calcul et de l’indicateur choisi pour représenter son impact. Aussi il est proposé ici de travailler avec plusieurs indicateurs (voir plus loin). Un glossaire en annexe apporte plus de détails sur les définitions des termes utilisés. Ce document a été réalisé pour guider les études d’énergie grise réalisées par les projets qui souhaitent répondre à l’appel à projets Effinergie + de la Région Rhône-Alpes. Les candidatures sont déposées au minimum en phase APD. Les calculs énergie grise peuvent avoir été fait en phase esquisse / APS, c’est d’ailleurs à ce stade qu’ils peuvent le mieux orienter de façon significative les choix constructifs. L’objectif de ce guide est dans un premier temps de sensibiliser les porteurs de projets aux enjeux environnementaux (et notamment énergétiques) liés aux impacts générés par les bâtiments pendant l’ensemble de leur cycle de vie. Dans un deuxième temps, l’objectif est d’harmoniser régionalement les pratiques en matière de calcul d’énergie grise afin d’avoir un cadre de référence commun, qui facilite la compréhension des résultats et leur interprétation. Il ne s’agit pas pour l’instant d’arriver à un chiffrage précis avec des valeurs absolues qui feraient référence, mais bien de réussir à intégrer progressivement la prise en compte de l’énergie grise dans les choix constructifs afin d’optimiser encore la performance environnementale globale des bâtiments. L’énergie grise représente un impact environnemental parmi d’autres. Pour rappel, la norme NFP01010 définit au total 10 indicateurs d’impact environnemental (17 en prenant en compte les sousindicateurs), abordant ainsi des champs tels que l’acidification de l’atmosphère, la biodiversité, la pollution de l’eau, etc. Les porteurs de projet seront donc particulièrement attentifs à ne pas reporter l’impact en énergie grise sur un autre impact. Mars 2012 Contenu DESCRIPTION QUALITATIVE DE L’ETUDE Le porteur de projet décrira les raisons pour lesquelles il effectue cette étude et la façon dont il envisage d’utiliser les résultats. Il détaillera dans quels objectifs précis les calculs sont réalisés et quelles sont les différentes options ou variantes qui sont étudiées sur le bâtiment. Le calcul devra donc préférentiellement intégrer des comparaisons de variantes constructives. DESCRIPTION QUANTITATIVE DE L’ETUDE Description du bâtiment L’étude précisera en introduction les données suivantes : Nature et usage du bâtiment (logements, bureaux, santé, etc.) Système constructif envisagé (ossature bois, bois – béton, type d’isolation, etc.) Rénovation / construction / extension Performance énergétique visée (Passif, BBC, etc.) La surface SHON du bâtiment Le Cep de l’étude thermique réglementaire Le nombre de bâtiments et leur nombre d’étages respectif La phase dans laquelle se trouve le bâtiment au stade de l’étude (Esquisse / APS / APD / etc.) Il pourra également mentionner de façon optionnelle : Les consommations d’électricité spécifique du bâtiment Si une attention particulière est portée sur d’autres indicateurs environnementaux (déchets, consommations d’eau, etc.) Indicateurs calculés et unités L’étude devra établir le calcul des indicateurs suivants (définis au sens de la norme NF P01-010) : Energie primaire totale (kWh) Energie primaire non renouvelable (kWh) Changement climatique (kgeq CO2) Les valeurs de ces indicateurs seront fournies pour l’ensemble du calcul sur le bâtiment et sur toute la durée de vie considérée (dans les unités mentionnées ci-dessus) ramenées par m2 (surface de plancher)/an ainsi que par nombre d’usager Durée de vie d’étude pour le bâtiment Le calcul des indicateurs devra être fait sur 3 durées de vie distinctes pour le bâtiment : A 0 ans : évaluation de l’impact du bâtiment avant usage. Cela revient à évaluer l’impact environnemental pour les phases Fabrication / Mise en œuvre / Fin de vie Mars 2012 A 30 ans : évaluation de l’impact du bâtiment après 30 ans de vie en œuvre. Cela revient à évaluer l’impact environnemental pour les phases Fabrication / Mise en œuvre / Utilisation pendant 30 ans / Maintenance pendant 30 ans / Fin de vie A 60 ans : évaluation de l’impact du bâtiment après 30 ans de vie en œuvre. Cela revient à évaluer l’impact environnemental pour les phases Fabrication / Mise en œuvre / Utilisation pendant 60 ans / Maintenance pendant 60 ans / Fin de vie Le calcul pourra être également évalué sur la durée d’amortissement économique du bâtiment, appréciée par le maître d’ouvrage. Durées de vie des matériaux Les durées de vie de l’ensemble des matériaux seront mentionnées en annexe de l’étude. La méthode de remplacement appliquée sera la méthode des arrondis, en conformité avec la norme NF P01-010. Périmètre de l’étude Le responsable de l’étude cherchera à fournir un calcul sur le périmètre le plus large et le plus précis possible. Il précisera dans la grille suivante les lots ou éléments qui ont été pris en compte : Nom retenu pour le Types de composants appartenant à ce lot Réseau gaz sur parcelle Réseau eau potable sur parcelle Réseau électrique et télécom (limite parcelle- bâtiment) Réseau d'évacuation et d'assainissement eaux pluviales et eaux usées Eléments d'assainissement autonome 1. VRD (Voirie Réseaux Chéneaux et descentes de gouttière Divers) Récupération et Stockage eaux pluviales (cuves, pompes, canalisations supplémentaires) Drains, regards, caniveaux… Voirie / Voie d'accès (sur parcelle), chemins piétonniers Parking et garages extérieurs (voiture, vélos) Dallage terrasse Quincaillerie extérieure (Garde-corps, etc.) 2. Fondations et infrastructure 3. Superstructure Maçonnerie Fondations (Béton de propreté, Soubassement, Longrines, Hérisson, imperméabilisation, traitement anti-termite, drainage des murs enterrés, semelles, pieux, radiers, etc.) Murs extérieurs (maçonnerie, voiles, etc.) Eléments porteurs- poteaux Autre (Linteaux, etc.) Eléments porteurs- poutres Dallages, Planchers, Bac acier pour plancher (plancher collaborant), dalles de compression Charpente Etanchéité couverture 4. Couverture – Eléments de couverture pour toitures plates ou en pente Etanchéité - Charpente Dalle de toiture terrasse Evacuations EP en limite de bâtiment 5. Cloisonnement Portes intérieures Doublage - Plafonds Cloisons distributives suspendus Plafonds suspendus Menuiseries Doublage avec isolants (Plaques de plâtre, etc.) intérieures Isolation combles/toiture Isolation murs extérieurs Isolation plancher bas Isolation plancher/dalle Mars 2012 cocher Isolation acoustique (cloisons, plancher) Rupteurs thermiques et acoustiques Pare vapeur Plénum Façades de placard Enduit extérieur Lasure & vernis extérieurs Bardage Grilles de ventilation Appuis de baie Pare-pluie 6. Façades et Habillage tableaux et voussures menuiseries Porte de garage extérieures Porte d'entrée, portes de service sur locaux non chauffés Fenêtres, fenêtres de toit, baies fixes Occultations (stores, volets battants, volets roulants) Garde corps Brise soleil Vérandas Revêtements sol souple Revêtement sol dur 7. Revêtements des Revêtement muraux (peinture murs intérieurs, etc.) sols, murs et plafonds Lasures & vernis intérieurs –Chape -Peintures - Colles - divers Produits de décoration Mastic - divers Ragréages - Divers Sols piétonnier intérieur Chapes flottantes ou désolidarisées Eléments de production : Chaudière, Pompe à chaleur, Poêle à bois, Panneaux solaire 8. CVC (Chauffage – Eléments de stockage : ballon d'ECS Ventilation – Evacuation des fumées Climatisation) Réseau de canalisation et de distribution - ventilation, climatisation, chauffage Calorifugeage Toilettes, Urinoirs Douches, Baignoires 9. Installations Lavabos, Eviers, Fontaines à eau sanitaires Robinetterie Habillage des douches et baignoires, meubles Raccordement EC, EF; Assainissement 10.Réseaux d’énergie Appareillage d’installation pour réseau d’énergie électrique et de communication électrique et de Solutions pour cheminement des câbles communication Solutions pour la gestion d’énergie (éclairage, chauffage, ECS, stores et volets / GTC et GTB) (courant fort et Fils et câbles courant faible) Système de détection intrusion 11. Sécurité des Système de contrôle d’accès personnes et des Système de vidéosurveillance bâtiments Système d’éclairage de sécurité Système de sécurité incendie Ascenseurs, monte-charge 12. Appareils Escaliers mécaniques élévateurs Nacelles de nettoyage Escaliers (béton, bois, etc.) 13. Equipement de installation photovoltaïque production locale d'électricité Phases de vie prises en compte Toutes les phases du cycle de vie seront comptabilisées : fabrication des matériaux, mise en œuvre, utilisation, maintenance, fin de vie. Mars 2012 Outil de calcul utilisé L’étude précisera le logiciel utilisé pour le calcul. Bases de données L’étude précisera quelle(s) base(s) de données a/ont été utilisées, quelles données ont été adaptées, recalculées, et comment, etc. Les valeurs sources des indicateurs Energie primaire non renouvelable, Energie primaire totale et Changement Climatique seront données en annexe pour chaque unité fonctionnelle de matériau utilisé. Difficultés Le responsable de l’étude précisera les difficultés rencontrées pour le calcul, notamment : absence d’un matériau dans la base de données, adaptation des valeurs, hypothèses supplémentaires considérées, etc. Résultats Le responsable de l’étude détaillera les résultats obtenus par le calcul et expliquera les enjeux qui ressortent de l’étude en termes d’impact sur le changement climatique et les consommations globales d’énergie. Il indiquera comment il compte prendre en compte les résultats de l’étude pour la suite et quelles modifications sont susceptibles d’être apportées au bâtiment. En particulier, l’étude permettra de mettre en regard l’impact : - des lots ou ensembles de lots - de la consommation d’énergie grise par rapport à la consommation d’usage Les représentations graphiques sont recommandées. Mars 2012 Glossaire // Eléments de contexte Indicateurs permettant de représenter l’énergie grise d’un bâtiment Energie primaire totale C’est la somme de toutes les énergies puisées dans le milieu naturel pour couvrir les consommations d’énergie générées lors de la fabrication, de la mise en œuvre, de l’utilisation, de la maintenance et de la fin de vie d’un bâtiment. Selon la norme NF P 01-010 : Energie primaire totale = énergie primaire matière + énergie primaire procédé Energie primaire totale = énergie primaire non-renouvelable + Energie primaire renouvelable Energie primaire non renouvelable C’est la part de l’énergie primaire totale qui provient exclusivement de sources non renouvelables. Energie primaire renouvelable C’est la part de l’énergie primaire totale qui provient exclusivement de sources renouvelables. Energie primaire procédé C’est la part de l’énergie primaire totale qui est mobilisée dans les procédés, à savoir les opérations de transformation, de fonctionnement et de transport des matériaux ou des systèmes. Exemple : énergie primaire nécessaire à l’électrolyse dans la fabrication de l’aluminium Energie primaire matière C’est la part de l’énergie primaire totale qui est stockée dans les matériaux (pouvoir calorifique inférieur) et théoriquement récupérable en fin de vie. Exemple : énergie récupérable par combustion d’un produit en bois. Bases de données Il existe plusieurs bases de données fournissant des valeurs d’indicateurs environnementaux pour les matériaux. En France la base de données de référence, Inies, produit des données sur la base des Fiches de Déclarations Environnementales et Sanitaires (FDES) élaborées par les fabricants. Il existe d’autres bases de données telles que Ecoinvent (inventaire de données suisses), BAUBOOK (base de données autrichiennes), etc. Ces différentes bases peuvent donner lieu à des valeurs sensiblement différentes, il est donc important de bien mentionner les sources dans tout calcul. Durées de vie Chaque base de données évalue l’impact environnemental d’un matériau pour une durée de vie typique, qui doit en théorie correspondre au mieux à la durée de vie physique de ce matériau. Lors d’un calcul d’énergie grise sur un bâtiment, on prend ensuite en compte un taux de renouvellement des matériaux, qui dépend de la durée de vie du bâtiment. La durée de vie du bâtiment utilisée pour l’étude est une durée de vie conventionnelle. Dans ce document, il est proposé d’évaluer l’énergie grise jusqu’à 60 ans de vie des bâtiments. Mars 2012 Webographie // Pour plus d’informations Dossier de Villes & Aménagements Durables - 2010 http://enviroboite.net/IMG/pdf/100701_dossier_Energie_Grise_VAD.pdf Dossier de l’Agence Locale de l Energie du Grand Lyon - 2011 http://www.ale-lyon.org/IMG/pdf/dt14_energie_grise.pdf Plaquette du CAUE38 - 2011 http://www.creabois-isere.fr/dump/documents/energiegrise/dep_Energie_Grise_caue_bd.pdf Guide pratique Ecobilan de parois Région Wallonne – 2010 http://energie.wallonie.be/fr/choix-des-materiaux-ecobilan-des-parois.html?IDC=6099&IDD=44702 Eléments de définition sur l’énergie grise (Groupe de travail Effinergie) – Rhônalpénergie – Environnement – 2010 http://www.raee.org/administration/publis/upload_doc/20110506015802.pdf Ont participé à ce document : – Noémie Poize (Rhônalpénergie – Environnement) – Violaine de Geoffroy (ALE de Grenoble) – Thomas Jusselme (ExnDo) – Franck Janin (Heliasol) – Vincent Rigassi (Architecte) - Serge Gros (CAUE Isère) – Véronique Dufour (VAD) – Karine Lapray (Tribu / VAD) - Myriam Olivier (CETE de Lyon) – JeanMarie Gaide (Tekhnê Architectes) Marie-Hélène Daronnat (DCESE – Région Rhône-Alpes) Mars 2012
