Repenser le bâtiment autrement est crucial pour notre avenir et cette nouvelle vision nous ouvre des perspectives positives, encourageantes à moyen terme et même des rêves de vie écologique future comme ce magnifique projet nommé « The rainbow Tree » aux Philipines.

Image en tête d’article The Rainbow Tree in Cebu City, Philippin|Residential Building

Construire autrement

A l’échelle mondiale, le secteur de la construction est responsable d’environ 10% des émissions de gaz à effet de serre. A lui seul, le béton est responsable de près de 52% des émissions du secteur.

Comme on peux le voir dans le graphique ci-dessous, plus de 80% des composants des batiments sont le béton, l’acier et l’aluminium.

Issus de l’industrie, ces matériaux, très énergivores dans leur fabrication, ont été utilisés depuis longtemps pour leurs qualités mécaniques mais aussi parce que nous avions de l’énergie fossile et nucléaire à profusion.

L’idée est aujourd’hui d’utiliser le plus possible dans la construction des matériaux biosourcés, recyclés et de provenance locale pour diminuer la dépense énergétique et et les émissions de gaz à effet de serre.

Outre la brique, la pierre et la terre utilisés traditionnellement et depuis longtemps dans nos maisons, Il existe différents types de matériaux biosourcés. Ils peuvent être issus de la sylviculture (bois et dérivés), du monde agricole (chanvre, paille, lin, laine de mouton…) ou du recyclage (papier et carton recyclé).

Le bois, matériau d’avenir

Peu énergivore lors de sa transformation et rapide à mettre en œuvre, est un matériau renouvelable s’il est issu de forêts gérées durablement et protégées.

Les arbres ont un rôle de puits carbone car ils captent et séquestrent tout au long de leur croissance le CO2 présent dans l’atmosphère, pour y rejeter de l’oxygène.

Chaque année en France, les 17 millions d’hectares de forêts permettraient ainsi d’absorber l’équivalent de 83 millions de tonnes de CO2, soit environ 18 % de nos 465 millions de tonnes émises.

Le bois stocke le carbone pendant la durée de vie du bâtiment et constitue un excellent isolant qui en l’associant à une construction bio-climatique avec solaire passif permet de réduire dans des proportions très importantes le besoin de recourir aux énergies classiques pour se chauffer l’hiver.

La filière forêt-bois est aussi un formidable vivier d’emplois, qui représente aujourd’hui près de 400 000 emplois dans l’Hexagone. Ce chiffre peut exploser avec bonheur si nous faisons de ce matériau l’un des principaux constituants de nos batiments dans l’avenir. Il va de soi que cela se conjugue avec un reboisement massif du territoire et de la planète.

Auprès de mon arbre,
Je vivais heureux,
J’aurais jamais dû m’éloigner de mon arbre…
Auprès de mon arbre,
Je vivais heureux,
J’aurais jamais dû le quitter des yeux…

(Georges Brassens)

Cette vision pour demain me fait rêver car l’arbre peut devenir (et sans aucun doute deviendra) la principale solution à nos problèmes (Protection des sols, Cycle de l’eau, Stockage CO2, Forêts-jardins, Vergers, construction, mobilier, chauffage, coût de l’énergie, emploi,…) à condition de planter très massivement de belles espèces et de tout mettre tout en œuvre pour la surveillance incendie de ce formidable patrimoine, ce qui est de plus maîtrisé grâce à la technologie et la surveillance aérienne.

La construction d’immeubles en bois est possible

Réaliser des tours ou des immeubles en milieu urbain devient réalisable avec une grande qualité structurelle. Une première tour de 57 mètres de haut a même été réalisée à Lyon. Elle s’appelle Hypérion et inaugure une nouvelle génération de bâtiment à très basse empreinte carbone : la tour pourra en effet stocker l’équivalent de 1.000 tonnes de CO2, soit l’équivalent des émissions de carbone générées en moyenne par les consommations énergétiques d’un tel immeuble pendant plus de neuf ans.

La légèreté et la rigidité du bois massif (lamellé croisé ou CLT), combinée à la résistance du bois lamellé-collé et du lamibois ont permis de relever le défi technique de la hauteur

« Le plus important pour moi en tant qu’architecte, est qu’on sente la structure en bois. On doit sentir que c’est du bois, que cela a une odeur de bois et lorsqu’on s’appuie contre un panneau en bois massif, on doit sentir la qualité du matériau » l’architecte Stefan Johansson

Mi amigo el sol

L’architecture des batiments utilise de plus en plus de lumière naturelle et permet donc d’utiliser moins de lumière artificielle. En privilégiant les expositions Est, Sud et Sud Ouest et en isolant fortement au Nord, les maisons et les immeubles reçoivent cette énergie gratuite et la transforme en chauffage solaire passif.

Cet apport bénéfique pour l’hiver et en mi-saison peut s’avérer problématique avec les fortes chaleurs l’été mais des solutions simples existent et permettent d’éviter le coût de l’installation et de la consommation de climatiseurs (avec en prime leurs fuites de GES).

On peut limiter l’apport solaire l’été en utilisant des « casquettes » au dessus des baies vitrées, des toits végétalisés, des plantations d’arbres à feuilles caduques au sud pour un effet à moyen ou long terme.

Un bâtiment économe et un toit producteur d’énergie

On diminue déjà la consommation d’énergie des bâtiments grâce à une meilleure isolation. Le toit des batiments, autrefois oublié ou bien objet esthétique, devient un outil énergétique. Le toit est de plus en plus végétalisé, ce qui permet une forte isolation été comme hiver avec des matériaux naturels.

Grâce au recours aux énergies renouvelables, notamment avec les panneaux solaires thermiques, le toit devient producteur d’énergie …locale. Choisir une solution solaire hybride cumulant thermique et photovoltaïque permet de cumuler le préchauffage voire le chauffage de l’eau sanitaire et de produire de l’électricité tout en optimisant la place en toiture. Il est possible dans certaines régions de compléter la production de chaleur solaire par une PAC géothermique .

Contrairement aux apparences, les atouts de l’Europe pour une relocalisation de son industrie photovoltaïque ne manquent pas. Ainsi, la chute des coûts de production amplifie l’importance du transport, lequel compte désormais pour près de 10% dans le prix des panneaux. En outre, la fabrication de ceux-ci est maintenant largement robotisée ce qui réduit l’impact du coût de la main-d’œuvre…L’Europe, si elle veut atteindre ses objectifs de transition énergétique, doit donc s’affranchir de cette dépendance et relocaliser sur son territoire la production des composants nécessaires à la production d’énergie solaire. Extrait de : https://www.revolution-energetique.com/un-airbus-du-solaire-permettra-t-il-la-renaissance-de-lindustrie-photovoltaique-en-europe/

Solaire & Hydrogène

Il est déjà techniquement possible de produire aussi de l’hydrogène dans les immeubles avec des panneaux solaires ou des éoliennes afin d’apporter électricité et chaleur. Cette solution est sérieusement envisagée pour transformer le surplus de production solaire printemps-été en énergie stockée sous forme d’hydrogène qui sera utilisée l’hiver pour chauffer les batiments. Comme le montre le graphique ci-dessous les courbes d’utilisation solaire et hydrogène se complètent fort bien. Pas d’utilisation d’énergie fossile ni d’émission de CO2. Donc un coût important à la construction au départ mais un retour sur investissement, économique et écologique assez rapide.

Depuis 2017, l’immeuble Delta Green à Saint-Herblain, dans la périphérie nantaise, est d’ailleurs le premier bâtiment mixte qui fonctionne grâce à l’hydrogène et au solaire. Sur les toits des 8 000 m² de bureaux, logements et services se trouvent trois champs de panneaux photovoltaïques qui produisent de l’électricité. Le courant ainsi généré scinde la molécule d’eau (H20) en deux parties : l’hydrogène d’un côté, l’oxygène de l’autre. C’est l’électrolyse. Quant à l’hydrogène, lui peut être stocké dans une pile à combustible avant d’être réutilisé comme électricité.

La recherche dans ce domaine avance constamment. Des chercheurs de la KU Leuven (Université de Louvain) ont réussi à mettre au point un panneau solaire spécial qui produit de l’hydrogène gazeux à partir de l’humidité de l’air.

Avec leur panneau, 15% de la lumière du soleil est directement convertie en hydrogène gazeux. C’est un record mondial. Après 10 ans de recherche, l’efficacité d’un panneau a été portée à 250 litres par jour, un record mondial selon les chercheurs. Vingt de ces panneaux solaires pourraient fournir de l’électricité et du chauffage à une famille pendant une année entière.

La norme RT 2020 pour le logement neuf

Les nouveaux appartements en construction sont de plus en plus isolés et même à énergie positive depuis les nouvelles normes RT (*), c’est à dire qu’elles rentrent plus d’énergie dans le bâtiment qu’elles n’en consomment grâce au solaire passif et thermique.

Les promoteurs de nouvelles constructions doivent aujourd’hui :

Assurer une excellente isolation thermique au bâtiment en employant des matériaux biosourcés (Bois, ouate de cellulose, chanvre,…) ;
Prévoir une ventilation hautement efficace comme la VMC double flux ou la pompe à chaleur.
Étudier avec précision l’emplacement et l’orientation d’une maison pour profiter des apports solaires en hiver.
Recourir à des énergies renouvelables ou à des technologies permettant la production d’énergie par la maison (panneau photovoltaïque ou puits canadien, par exemple) ;
Installer des fenêtres de haute qualité (chauffantes et rafraîchissantes).
Prévoir des systèmes de récupération des eaux de pluie.
Limiter les consommations énergétiques des appareils ménagers installés dans la maison.

Et pour l’habitat ancien?

Ces solutions pour les constructions nouvelles sont prometteuses pour un avenir à court ou moyen terme mais il va falloir gérer un nombre phénoménal de constructions énergivores, particulièrement avant les années 2000. C’est l’un des grands défis de cette première moitié de siècle.

De nombreuses maisons situées entre le centre-ville et la périphérie ainsi que que des immeubles dits passoires thermiques sont détruits pour être remplacées par des constructions dites à énergie positive, c’est à dire qu’elles fabriquent plus d’énergie qu’elles n’en consomment.

Si l’on peut regretter la disparition de ces maisons-jardins et avoir la nostalgie de leur vie passée, leur mode de chauffage ne sera pas regretté (le plus souvent au fuel, très impactant sur la qualité de l’air et sur sa composition en gaz à effets de serre).

Il reste un nombre importants d’immeubles énergivores construits avant 1975, années avant le choc pétrolier. A cette période les énergies fossiles étaient en abondance et l’on ne se souciait pas encore du climat. Pour ces unités, l’isolation par l’extérieur, de nouveaux modes de ventilation et de chauffage permettent de gagner quelques degrés, beaucoup d’économies d’énergie et une réduction des émissions. Ces transformations vont générer là aussi beaucoup d’emploi mais cela a un coût important mais qui sera pris en charge par les collectivités (Etat et région). Nous n’avons plus le choix : 17 millions de logements sont concernés par ces mesures. Il est envisageable, sur 40 ou 50 ans, de diviser par 4 les émissions de ces logements (chauffage et eau chaude) en combinant des solutions d’isolation renforcée et le recours aux énergies renouvelables (solaire thermique, géothermie et bois).

Ma conclusion sera positive sur ce sujet car les perspectives sont belles à condition de fabriquer les matériaux localement ou d’utiliser des composants recyclés. Les logements d’avenir seront, nous l’espérons, mieux intégrés avec un environnement plus naturel qu’aujourd’hui. Ils seront non seulement économes en énergie mais de plus en plus producteurs d’électricité et de chauffage à même le lieu de vie. En attendant, il reste encore un bout de chemin plus ou moins long pour voir disparaître nos vieux logements voraces et arriver des techniques pleines de promesses qui nous permettront de nous passer définitivement des énergies fossiles et de leurs conséquences.

Mais je ne peux pas finir sans évoquer le sujet des logements vacants (Bureaux vides, résidences secondaires inutilisées 11 mois sur 12,…). Marc jancovici évoque cette situation dans « the shift project » sur lequel je reviendrai. Certains (promoteurs;) disent qu’ils faut construire 100.000 logements par an voire plus. Lui dit qu’il faut diminuer la construction pour baisser les émissions de gaz à effet de serre et utiliser les logements inutilisés en les louant par exemple. C’est aussi la position de la fondation Abbé Pierre. Ce sujet mérite d’être abordé car il est important socialement et écologiquement mais je n’ai plus la place ici pour l’aborder en profondeur. Alors…Y a t’il trop de logements et de personnes qui vivent seules 😉 ?

A bientôt pour la suite. Si vous avez aimé, n’hésitez pas à partager en citant ce blog. merci pour votre lecture

Alan Mabden / Pigrai.com – La culture a du sens / Février 2022