« CONSTRUCTION DURABLE : PANORAMA DES SOLUTIONS TECHNIQUES » (2009)

2009
Un rapport produit par UTOPIES©
dans le cadre de l’initiative « Entreprises & Construction Durable ».
CONSTRUCTION DURABLE : PANORAMA DES SOLUTIONS TECHNIQUES

CONSTRUCTION DURABLE : PANORAMA DES SOLUTIONS TECHNIQUES
Ces fiches ont été réalisées dans le cadre de la quatrième année de l’initiative
« Entreprises & Construction Durable », initiative mise en place début 2004 par le cabinet Utopies,
spécialisé sur les stratégies de développement durable, pour faire progresser la connaissance
et les pratiques de différents acteurs du secteur de la construction.
Ce recueil de fiches pratiques, intitulé « Construction durable : panorama des solutions techniques »,
a plus précisément pour objectif de proposer un panorama des différentes techniques développées autour
du bâtiment durable : principes de fonctionnement, éléments de performance techniques mais aussi
économiques, sur les thèmes de la qualité de l’air, des outils de certification ou encore de végétalisation,
autant que possible étayés d’exemples inspirants.
Il s’inscrit dans la continuité des rapports parus en 2005 « la Construction Durable : une stratégie
d’entreprise » et 2007 « Construction durable : de la théorie à la pratique » (téléchargeables gratuitement
sur le site Internet de l’initiative www.constructiondurable.com).
L ‘équipe d’Utopies en charge de ce rapport * remercie les entreprises-membres dont l’engagement
et le soutien financier ont permis de poursuivre les travaux de recherche et de sensibilisation
sur les thématiques de construction durable : Accor, Aéroports de Paris, BNP Paribas, Bouygues Construction,
Caisse des Dépôts, Club Méditerranée, Foyers de Seine et Marne, GDF SUEZ, Lafarge, L’Oréal,
Pierre & Vacances, Veolia Environnement.
Ce rapport est l’œuvre d’Utopies, réalisée sur la base de la recherche menée entre septembre 2008
et juin 2009 et des informations échangées entre les entreprises membres de l’initiative et les experts
internationaux invités lors des réunions mensuelles du groupe de travail. Il ne saurait être considéré
comme une position ou une analyse émanant directement des entreprises-membres, qui ont certes
été consultées sur sa structure et ont pu donner un avis sur son contenu, mais ne sont pas intervenues
sur le détail des textes.
Pour en savoir plus sur l’initiative et sur la construction durable : www.constructiondurable.com
* Elisabeth Laville, directrice/fondatrice ; Cédric le Forestier, manager en charge du projet ; Annabelle Richard, consultante ;
Anne Dupal, graphiste.
1
La qualité
de l’air intérieur
2
3 4
L’Empreinte
Carbone
du bâtiment
Les certifications LES ENR 1
5
LES ENR 2
6
7 8
La gestion
des eaux de pluie
La gestion
durable
des espaces
extérieurs
Les toitures
végétalisées

1
FICHE N°1 :
La qualité de l’air intérieur
La qualité de l’air constitue un enjeu émergent
pour le secteur de la construction. S’il reste encore
exploratoire, le sujet se profile comme prioritaire pour
la santé et le confort du bâtiment de demain et mobilise
un nombre croissant d’institutions et d’experts.
Introduction description
L’environnement intérieur est porteur
de nombreux risques sanitaires : sources
naturelles ou humaines, pollutions issues
de l’environnement extérieur ou intérieur,
liées à la phase de conception (matériaux
de construction, équipement) ou d’exploita-
tion (appareils à combustion, produits d’en-
tretien et de bricolage, plantes et animaux,
présence et activité humaine…) du bâtiment.
De nombreuses incertitudes demeurent
sur les causes et conséquences de certains
risques sanitaires, notamment dans les
situations de co-expositions et sur les effets
long terme sur notre métabolisme. La prise
de conscience se développe : les pouvoirs
publics ont créé en 2001 l’Observatoire de la
Qualité de l’air Intérieur ; l’AFSSET-CSTB a
travaillé de 2005 à 2007 la définition
de valeurs guides pour les substances
prioritaires. D’autres avancées,
comme le règlement REACH, le
renouvellement du Plan national Santé-
Environnement (PNSE) et les engagements
du Grenelle de l’Environnement contribuent
à la constitution d’une base de réflexion
poussée sur ce sujet.
Enjeux
K Faire face aux risques sanitaires (légionel-
lose, intoxication au monoxyde de carbone,
asthme, allergie et maladies respiratoires,
cancers, perturbations du système endocri-
nien, troubles neurologiques…).
K Améliorer la qualité de vie dans les loge-
ments et dans l’environnement de travail.
K Anticiper les réglementations à venir et
les risques potentiels encore mal identifiés.
K Répondre à la prise de conscience
et aux inquiétudes croissantes de l’opinion
publique.
Principes Solutions
La population passe en moyenne 85 %
de son temps dans des environnements clos.
15 mètres cube d’air sont respirés en
moyenne par un adulte chaque jour.
En Finlande, 30 % du coût des allergies
et 15 % de l’absentéisme au travail sont
imputés à la qualité de l’air intérieur. (1)
La qualité de l’air intérieur représente
un gisement de 3 à 7 milliards d’euros
d’économie de santé publique en France. (2)
(1) « Finish Society for Indoor Air Quality »
http://www.lifa.net/2004/en/prod_ren.asp
(2) « Construction durable : les bénéfices
économiques », Agence Régionale de
l’Environnement et des Nouvelles Energies
Ile-de-France, 2004.
Chiffres clés
1
Cadre
réglementaire
français
La qualité de l’air intérieur
(QAI) reste un enjeu émergent
et la France ne dispose pas
pour l’instant de véritable cadre
réglementaire. En 2001 a été
créé par les pouvoirs publics
l’Observatoire de la qualité de
l’air intérieur dont la première
étude, établie en partenariat
avec le CSTB, a confirmé les
lacunes de la réglementation
française.
L’AFFSET (Agence Française de
Sécurité Sanitaire et du Travail)
a ainsi mis en place un groupe
de travail visant à organiser la
collecte continue des données
sur les polluants, hiérarchiser
les substances par ordre de
priorité et, à terme, établir
des valeurs guides pour les
polluants de l’air intérieur.
Les polluants sont classés selon
des critères de toxicité à court
et long terme ainsi que sur leur
fréquence d’apparition dans les
logements.
L’AFFSET a dans un premier
temps proposé des valeurs
guides pour 2 des 12 substances
(benzène et formaldéhyde)
jugées de « très à hautement »
prioritaires, retrouvées
dans de « fortes à faibles »
concentrations mais ayant
un impact incontestable sur
la santé et pour lesquelles
des options effectives de gestion
du risque sont connues.
Des initiatives de référencement
et de définition de valeurs
guides peuvent être identifiées
en Finlande, au Canada ou
encore en Allemagne et
constituent une première base
de réflexion pour la France.
Construction durable :
Panorama des solutions techniques

2
Les principaux
postes de
pollution
Dans le système du bâtiment,
on identifie généralement trois
grands postes, vecteurs ou sources
de pollution de l’air :
1 La conception, la pose et
l’entretien long terme des systèmes
de ventilation et de chauffage, en
contact direct avec l’air intérieur ;
2 Le potentiel polluant des
matériaux de construction en
contact avec les voies de ventilation
ainsi que les aménagements de
structure et d’ameublement -
composition des fibres, polymères,
traitements éventuels et produits
d’entretien courants ;
3 Le comportement de l’usager,
notamment le tabagisme,
l’utilisation de produits d’ambiance
ou d’entretien nocifs mais aussi la
fréquence de ventilation de l’habitat.
Focus : le choix des matériaux +
Hautement prioritaires Source ou vecteur Très prioritaires Source ou vecteur
Formaldéhyde Ameublement
Peintures, vernis
Dioxyde d’azote Appareils à combustion
non raccordés à l’extérieur
Benzène Procédés de combustion Toluène Peintures, revêtements
Acétaldéhyde Plastiques et parfums Trichloroéthylène Produits d’entretien (détachant,
dissolvant…)
Dichlorvos Insecticide Tétrachloroéthylène Produits d’entretien (détachant,
dissolvant…)
PM10 Procédés de combustion Dieldrine Insecticide
Radon Sol Aldrine Insecticide
DHEP Produits PVC Monoxyde de carbone Tabagisme
Naphtalène Résines, peintures Paraffine chlorée Plastiques, revêtement
(dont retardateurs de flamme)
(Source : Observatoire de la qualité de l’air intérieur)
Substances identifiées comme hautement prioritaires et très prioritaires : sources et vecteurs
Le référencement des matériaux de construction
sur des critères sanitaires est encore très
partiel. Les FDES (Fiches de Déclaration
Environnementale et Sanitaire), issues d’une
volonté de transparence du secteur posent
les bases d’une première analyse des risques.
Proposant les analyses de cycle de vie des
matériaux de construction, ces fiches sont
accessibles sur la base de données Inies, avec
un encart spécifique sur le volet santé : les
émissions de Composés Organiques Volatils (COV)
au bout de 3 et 28 jours de pose. En raison du
format « fiche » des données et du suivi du seul
paramètre COV, une analyse comparative des
produits au regard de critères de qualité de l’air
est pour l’heure impossible.
A défaut d’une analyse sanitaire de chaque
alternative constructive, les labels sont une
première étape :
Ecolabel Européen : créé en 1992, le label
écologique européen distingue les produits
respectueux de l’environnement, en incluant
des critères visant à limiter les substances
indésirables.
Label « Ange Bleu » : créé en 1977, il s’agit
du plus ancien marquage environnemental,
avec plus de 3 600 produits et biens de services
qui sont ainsi étiquetés. Les critères RAL UZ 38
et 113 sont spécifiquement dédiés à la pollution
de l’air intérieur.
Label Natureplus : label européen créé à
l’initiative du WWF et spécifique aux matériaux
de construction. Les critères de base de la
certification portent sur la composition (minimum
de 85 % de matières premières renouvelables ou
minérales, interdiction des substances nuisibles
à la santé et à l’environnement) et sur le cycle
de vie (fabrication, traitement et élimination ne
faisant pas appel à des substances nocives).
D’autres labels déjà existants dans la branche de
la construction tels que Eco, IOB et TÜV
sont intégrés au label Natureplus pour éviter
une situation confuse où cohabiteraient
de multiples labels.
La classification finlandaise :
Initié en 1995 et financé par le Ministère
de l’environnement finlandais en collaboration
avec les professionnels du bâtiment,
le programme « Classification of indoor Climate
2 000 » vise à améliorer la qualité de l’air intérieur
du parc finlandais. La classification porte
entre autres sur l’émissivité des matériaux et
équipements, avec des niveaux de notation M1,
M2 et M3. Aujourd’hui, plus de 500 matériaux,
produits en Europe, ont été certifiés M1,
sur des critères d’émissions de COV,
d’ammoniaque et de substances cancérigènes.
Autres labels spécifiques :
GUT (D - revêtements de sol), Nordic Swan
(S - adhésifs), US Green Label (USA - moquettes).
Principes Solutions

Les questions
à se poser
Quels sont les leviers dont
on dispose ?
La question de la santé dans le
bâtiment peut être abordée à toute
étape de son cycle de vie : choix
des matériaux de construction et
conception du système de ventilation
sont par exemple des postes
majeurs à traiter dès l’amont
du projet. Dans le cas de travaux
de rénovation, les marges restent
importantes, notamment sur le choix
des matériaux d’aménagement et
l’amélioration du renouvellement
de l’air. Une analyse fine des pistes
d’action sur les sources et vecteurs
de pollution permettra d’identifier
les études à lancer et d’estimer
les budgets associés.
Comment traiter en parallèle les
enjeux de santé et ceux de confort,
d’efficacité énergétique,
de sécurité ?
L’exercice est difficile puisqu’il
demande d’atteindre de nombreux
équilibres : renouvellement de l’air et
efficacité énergétique, performance
de la ventilation et confort
acoustique, choix de matériaux sains
et atouts écologiques (énergie grise).
Ces points sont essentiels à évaluer
dans la sélection des solutions.
La démarche
Étape 1 Identifier les sources
de pollution : étudier l’impact des
matériaux et de l’aménagement
intérieur
Les matériaux (isolation en contact
avec les systèmes de circulation
de l’air, revêtement de sol…) et
les produits d’aménagement
(peintures, meubles…) sont des
sources de pollution intérieure
sur le long terme. Une analyse
des compositions (exclusion des
substances prioritaires), des taux
d’émission de COV mentionnés dans
les FDES et le recours aux labels de
certification (cf. page 2) permettront
une première sélection à la source.
Étape 2 Limiter les vecteurs
de pollution : assurer un bon
renouvellement de l’air
La performance des systèmes
de ventilation et de chauffage
est le second poste de réflexion.
Les études amont permettront
d’assurer une optimisation
du volume d’air neuf et de
sa distribution, une protection
des gaines contre les pollutions
extérieures et une maintenance
aisée des réseaux.
Un test post-chantier (contrôle
de la qualité de l’air in situ)
permettra de valider la qualité
des travaux et éviter tout risque
de sur-exposition temporaire
des nouveaux usagers.
Étape 3 Assurer une performance
sur le long terme
Malgré la sélection des matériaux
entrant dans le bâtiment, des
synergies peuvent exister, d’une
part entre ces produits et d’autre
part avec les nouvelles substances
dues à l’occupation des lieux.
Ces phénomènes sont complexes
et ne peuvent être totalement
ma trisés.
Le comportement de l’usager,
gestionnaire ou locataire, reste alors,
comme sur de nombreux autres
enjeux, un paramètre essentiel.
Les moisissures dues à l’humidité,
les acariens présents dans les
endroits chauds et humides
(literies, canapés…) sont fréquents.
L’effort de communication national
sur un thème complexe reste
essentiel : quels sont les bons
gestes à adopter ? Les produits à
bannir ? Les règles de maintenance ?
Les premières campagnes
nationales posent les bases
de projets de sensibilisation.
Les outils de mesure et de gestion
(automatisation du renouvellement
de l’air) constituent des pistes
efficaces pour éduquer
les usagers.
À la lumière des actions menées à l’étranger et compte tenu du développement d’outils de références,
des mesures de gestion de la QAI peuvent être mises en place dès à présent. ZOOM : Concilier renouvellement de l’air
et performance énergétique
En période de chauffage, le renouvellement de l’air (pertes
calorifiques associées) représente près de 95 % de la consommation
d’énergie du système de ventilation.
Dans les bâtiments performants au niveau énergétique,
la consommation du poste de ventilation prend un poids croissant,
à adapter au faible potentiel des systèmes de chauffage en place.
Afin de concilier renouvellement de l’air et sobriété énergétique,
deux grands principes sont à envisager :
Limiter les échanges en adaptant les débits aux besoins :
Sonde CO2 (mesure de l’activité humaine) ;
Détecteurs optiques ;
Ventilation hydro-réglable.
Réduire les différentiels thermiques en préchauffant l’air insufflé :
Puits canadien ;
Récupération de la chaleur sur l’air extrait - ventilation double-flux.
ZOOM : Procédés de traitement de l’air intérieur
Etat des lieux de la recherche
Différentes techniques de traitement de l’air intérieur peuvent
être intégrées au bâtiment (traitement des surfaces, système
de ventilation...) :
Technique et principe Avantages Inconvénients
Adsorption sur maté-
riaux poreux (charbon
actif, zéolithe)
Traitement
de nombreux COV
COV légers non traités
Peu efficace à faibles
concentrations
Photocatalyse
(ex. oxyde de titane
TiO2)
Fonctionne à pression
(P) et Température (T)
ambiantes
Formation d’intermé-
diaires de réaction
Plantes d’intérieur Traitement
de nombreux COV
Technologie accessible
Maintenance
Risques d’allergie
Plasmas froids
(ionisation du gaz,
action radicalaire sur
les polluants)
Fonctionne à P et T
ambiantes
Coûteux
Mise en œuvre

L’étiquetage des émissions de polluants
volatils des produits de construction et
de décoration, demandé par le Grenelle,
deviendra très rapidement obligatoire.
L’interdiction à court terme de l’utilisation
dans les produits de construction et de
décoration des substances cancérigènes
mutagènes reprotoxiques de catégorie 1 et 2
(CMR1 et CMR2), constitue une première
base relayée et complétée par le règlement
Reach.
La dynamique se poursuit avec
le Plan National Santé Environnement
PNSE2, avec pour premier objectif
l’exploitation d’un long travail de veille
et de mise en corrélation entre les risques
environnementaux et les pathologies.
Perspectives
www.constructiondurable.com
Étude de cas : Les ambulances vertes
Les premières ambulances vertes ont vu le jour en Allemagne (1992), en Suède
et au Luxembourg (1994), d’autres ont été mises en place par la suite en Belgique,
dans la région de Bruxelles et de Lille (2000).
L’ambulance verte intervient en complément d’un diagnostic médical, avec une équipe
constituée d’analystes et d’une infirmière sociale. Analyses chimiques et échanges
avec l’usager permettent de dresser un diagnostic précis de l’habitat : allergies (acariens
et moisissures), polluants chimiques (monoxyde de carbone, pesticides, formaldéhyde,
COV...) et polluants physiques (principalement le bruit). Les recommandations portent
aussi bien sur la mise en place de solutions techniques qu’un changement des habitudes
des résidents.
Les statistiques mettent en avant un taux important (plus de 50 % des cas) de nuisances
dues à l’humidité, viennent ensuite les acariens puis le formaldéhyde. Selon le centre
de Bruxelles, les interventions permettent en moyenne une amélioration nette ou légère
de la santé de 60 à 80 % des patients.
Espaces de travail, Council House 2, Melbourne.
Jardin d’hiver, Council House 2, Melbourne.
Contacts informations +
Réseaux professionnels, expertises
et démarches, Organismes experts
P AFSSET : Agence Française
de Sécurité Sanitaire de l’Environnement
et du Travail.
www.afsse.fr
OQAI : Observatoire de la Qualité
de l’Air Intérieur.
http://www.air-interieur.org/oqai.aspx
INRS : Institut National de Recherche
et de Sécurité.
www.inrs.fr
OMS : Organisation Mondiale
de la Santé.
http://www.who.int/topics/air_
pollution_indoor/fr/index.html
EPA
http://www.epa.gov/iaq/greenbuilding/
index.html
Medieco : expertise Santé et Bâtiment.
http://www.medieco.info/
Techniques
P Base de données Inies
www.inies.fr
P Fiches toxicologies INRS
(incluant un encart sur la détection
des substances dans l’air).
http://www.inrs.fr/dossiers/fichtox/
somft.htm
P Label Ange Bleu
www.blauer-engel.de
P Label NaturePlus
http://www.natureplus.org/en/
current-news/home/
P Référencement finlandais
http://www.tervetalo.net/lataa/
siy5-eng-part-1.pdf
P Pouvoir épurateur des plantes
d’intérieur : programme de recherche
du CSTB.
www.plantairpur.fr
Étude de cas : Council HOUSE 2, Melbourne, Australie
Le bâtiment CH2 est un immeuble de bureaux de 10 étages et d’une capacité
d’environ 540 employés. Bâtiment conçu pour abriter les dernières innovations
en termes d’architecture durable et imposer un nouveau standard de construction,
sa conception a privilégié les caractéristiques environnementales permettant
d’atteindre un haut niveau d’autosuffisance (ventilation naturelle, recyclage de l’eau
sur site, matériaux locaux, énergies renouvelables...) et de maximiser les économies
réalisées pendant son exploitation.
Fort d’une volonté de suivi des économies à l’usage, le site a lancé en 2008 un diagnostic
des retours sur investissement en termes de qualité de vie au travail et de productivité.
L’étude est comparative et se base sur l’amélioration ressentie des performances
des employés par rapport aux anciens locaux, le Council House 1, CH1. La qualité de l’air
constitue une des préoccupations du site CH2 depuis sa conception : choix raisonné
des matériaux sur la base de leurs émissions de COV, ventilation naturelle performante
et personnalisée. Le diagnostic après une année d’occupation met en avant de très
faibles taux de formaldéhyde et de CO2 (mesures non communiquées), une satisfaction
à 60 % en termes de qualité sanitaire ou « fra cheur » de l’air et à 80 % en termes
de qualité odorante. La hausse de productivité perçue par l’ensemble des occupants
s’élève à 36 %, avec un facteur de corrélation de 40 % avec les efforts sur la qualité
de l’air intérieur. Les autres postes-clés auront été l’aménagement du bâtiment,
la qualité acoustique, l’éclairage, le confort thermique et l’ergonomie des postes.

l
Construction
Matériaux
Énergie grise des matériaux.
Chantier
Origine, transport des matériaux et équipements
Consommation énergétique du chantier (électricité,
carburant…).
Gestion des déchets (recyclage, transports,
destruction…).
Transports des équipes sur le chantier.
Intensité carbone des matériaux des espaces publics.
Exploitation
Consommation d’énergie
(postes chauffage, éclairage
et équipement).
Transports / Logistique /
Livraisons.
Gestion des déchets (recyclage,
incinération, transport…).
Transport des salariés sur le site.
Déplacement des équipes.
Achats (restauration, mobilier…).
Fin de vie
Réhabilitation :
gestion des
déchets (recyclage,
transports,
destruction…).
l’Empreinte Carbone du bâtiment
Chiffres clésChiffres clés +
P Le secteur du bâtiment c’est…
22,4 % des émissions nationales de CO2
(Grenelle de l’environnement) et plus de
40 % de la consommation énergétique
nationale.
P En ordre de grandeur, 50 % du
parc immobilier de 2050 existe déjà
aujourd’hui. (CSTB)
P Dans le secteur du bâtiment, la
consommation moyenne annuelle
d’énergie est proche de 400 kWh
d’énergie primaire par m² chauffé.
(ADEME)
P L’énergie grise des matériaux
représente environ 10 % de l’énergie
consommée sur le cycle de vie d’un
bâtiment. (ADEME)
Dans un contexte global de lutte contre le change-
ment climatique et de pression grandissante sur
les ressources Fossiles, la réduction de l’empreinte
carbone se révèle un enjeu stratégique pour tout
projet de construction.
L’urgence climatique et les pressions
énergétiques mondiales conduisent peu à
peu à une prise de conscience généralisée
de la nécessité d’une réduction mondiale
des émissions de gaz à effet de serre (GES).
L’Union Européenne a d’ailleurs pris des
mesures conséquentes, avec un objectif
de réduction de ses émissions de 20 % à
l’horizon 2020. L’ensemble des secteurs
est évidemment concerné. Le secteur de
la construction, historiquement à la tra ne
dans la prise en compte du sujet, constitue
un levier majeur : fortement émissif en CO2,
il porte également d’importants postes de
progrès.
Les acteurs et marges de manoeuvre sont
nombreux : les instruments financiers sélec-
tionnés, le choix de la ma trise d’œuvre, les
fournisseurs ou les pratiques à l’usage vont
chacun influer sur l’empreinte carbone finale
du projet.
Enjeux
K Réduire l’impact des projets de
construction sur le climat et intégrer
l’objectif de réduction carbone au système
de management environnemental ;
K Anticiper les évolutions du cadre
réglementaire ;
K Répondre aux attentes croissantes des
partenaires, des clients… ;
K Utiliser le calcul de l’empreinte carbone
comme outil de sensibilisation des différents
acteurs ;
K Réduire la dépendance de l’activité aux
énergies fossiles et anticiper les fluctuations
du prix de l’énergie.
Principes Solutions
1
L’impact
carbone
d’un bâtiment
2
FICHE N°2 :
co2
Activité de l’entreprise Construction du bâtiment Émissions du bâtiment terminé
0 % 20 % 40 % 60 % 80 % 100 %
Émissions sur 60 ans
(zéro carbone)
Émissions sur 60 ans (+ 44 % de
performance rapport aux standards)
Émissions sur 60 ans
aux standards actuels
Émissions pendant
la première année
85 %
1 %
14 %
Exemple des David Wilson Homes
Développeur
promoteur immobilier
anglais (5 500
projets/an) : retours
sur le calcul de
l’empreinte carbone
d’un projet-type sur
les 3 périmètres et
sur l’ensemble du
cycle de vie. (source :
Energy for Sustainable
Development, 2007)
Évolution de la répartition des postes d’émissions de CO2
sur le cycle de vie d’un pavillon résidentiel selon sa performance énergétique.
Répartition
des postes
d’émissions
de CO2 sur le
cycle de vie
d’un pavillon
résidentiel de
performance
énergétique
standard.

Focus : Le Bilan CarboneTM +
La méthode Bilan CarboneTM
a été développée
par Jean-Marc Jancovici, en partenariat avec
l’ADEME. Elle est compatible avec la norme ISO
14 064, l’initiative GHG Protocol et les termes de
la Directive « permis » n° 2003/87/CE relative
au système d’échanges de quotas de CO2.
À partir d’une base de données de facteurs
d’émissions, d’une méthodologie et d’un
outil de calcul, l’outil permet d’identifier
les impacts directs ou indirects de l’activité
étudiée. Le Bilan CarboneTM
prend ainsi en
compte les usages directs de l’énergie, les
émissions dues aux procédés (fuites...),
les transports (marchandises, fournitures,
salariés, visiteurs...), les émissions liées aux
matériaux entrants, les émissions dues au
traitement des déchets produits, au traitement
de fin de vie des emballages, au traitement
des eaux usées et les émissions de fabrication
des biens immobilisés (immeubles, véhicules,
matériels informatiques) et des services
tertiaires autres que le transport.
La méthode offre désormais la possibilité
de mesurer l’impact carbone des émissions
indirectes liées à l’utilisation et à la fin
de vie des produits ou services vendus
par l’entreprise auditée. Un atout notable
concerne le développement d’un utilitaire
économique permettant de construire le
« business case » carbone. L’outil vise ainsi
à évaluer pour l’ensemble de l’activité de
l’entreprise l’impact financier d’une hausse
du coût des énergies fossiles ou de mise en
oeuvre d’une taxe sur les émissions de gaz
à effet de serre.
L’étude demande généralement 5 à 20 jours
de travail effectif pour une entreprise et peut
s’étaler sur une durée de 2 semaines à 6 mois.
Le prix de la prestation s’échelonne de 5 000 e
à 15 000 e pour une entreprise, ceci sans
prendre en compte la subvention de l’ADEME
(50 % du coût de la prestation plafonné à
15 000 e pour les entreprises et 30 000 e pour
les collectivités). La formation proposée par
l’ADEME coûte 2 000 e.
ZOOM : Les standards
de comptabilisation carbone
Si le Bilan CarboneTM
est peu à peu devenu la référence
française en matière de comptabilité carbone,
peu de normes internationales existent aujourd’hui.
Initié par le World Business Council for Sustainable
Development et le World Ressources Institute, le GHG
Protocol vise a établir un standard international de
comptabilité et de reporting des émissions de GES,
destiné aux entreprises ou gouvernements.
La norme ISO 14 064, créée en 2006 par l’organisation
internationale de normalisation, prend pour base le
standard établi pour les entreprises par le GHG Protocol.
La norme ISO 14 064 spécifie ainsi, pour des organismes
comme pour des projets, des exigences et des lignes
directrices pour la quantification et la déclaration
des émissions et des réductions de GES.
Principes Solutions
2
Les postes
et leviers d’actions
à l’échelle d’un parc
Quels sont les leviers de réduction
des émissions de GES
à l’échelle d’un parc de bâtiments,
d’une ville ? Si le contexte local
influe évidemment sur les stratégies
et politiques nécessaires,
des ordres de grandeur peuvent
être définis.
Une récente étude de l’Institut
de l’Environnement de Stockholm
à l’échelle de la région de Leeds
(2,7 millions d’habitant,
Grande-Bretagne) permet ainsi
de prioriser les pistes d’actions
vers un objectif Facteur 4
d’un parc type de logements :
1 Rénovation du parc existant
sur les postes suivants : isolation
par l’extérieur, vitrages, ventilation
optimisée, rendement des chaudières
et éclairage économe, représentant
environ 50 % des gisements
d’économie ;
2 Changement des pratiques de
consommation, notamment par le
biais de campagnes de sensibilisation
(analyses thermographiques des
zones résidentielles) et l’installation
d’équipements de suivi (compteurs
individuels, systèmes intelligents),
offrant un levier de réduction
de près de 20 % des émissions
du parc ;
3 Intégration de solutions propres
aux bâtiments existants telles que
la production d’énergie nouvelle
renouvelable sur site (chauffe-eau
solaire, panneaux photovolta ques,
pompe à chaleur, micro-
cogénération…), agissant à hauteur
de 12 % de l’effort de réduction ;
4 Nouvelles normes de construction
neuve, permettant au vu du taux de
renouvellement du parc d’influer sur
10 % des émissions ;
5 Les dernières pistes proposées
concernent la réduction des émissions
liées aux sources d’énergie
et à leur acheminement, impliquant
le développement de nouveaux réseaux
de production d’électricité et de chaleur
bas carbone à l’échelle des collectivités
ou encore la déconstruction
des bâtiments les plus énergivores,
toutes deux offrant chacune des
marges de progrès de l’ordre de 3 %.
www.sei.se

Les questions
à se poser
Quelles sont les motivations liées
à la mise en place d’une stratégie
carbone (réglementation, efficacité
énergétique, communication…) ?
Quels sont les leviers d’actions de
l’activité ? A court et moyen terme
(interne et sensibilisation des
partenaires).
Quels autres enjeux majeurs ne
sont pas couverts par la stratégie
carbone ?
Il est essentiel de distinguer
empreinte carbone et stratégie
développement durable. De
nombreux enjeux notamment
environnementaux ne sont pas
couverts par une stratégie carbone :
pollution des sols, gestion de
l’eau, biodiversité, qualité de
l’air… Les aspects plus larges de
responsabilité sociale ou éthique
en sont également exclus.
La démarche
Étape 1 Mesurer
Cadrage de la mission et définition
du périmètre (temporel, physique et
opérationnel) de l’étude.
Collecte des données : le recueil
des données est une phase délicate.
Les données sur l’énergie grise
des matériaux et les quantités de
matériaux utilisés pour un projet
ancien sont, par exemple, difficiles
à collecter. Des estimations sont
souvent nécessaires pour faire
face au manque de certaines
informations.
Étape 2 Réduire
Analyse des résultats collectés
sur l’impact carbone du projet,
priorisation des leviers d’actions
et détermination d’objectifs.
Étape 3 Sensibiliser
Sensibilisation des acteurs à
l’impact carbone du projet et
intégration au plan d’action établi
suite au diagnostic. Un programme
de mesure et de suivi des émissions
(dans le cadre de l’outil Bilan
CarboneTM
) est une base utile
pour faire émerger une prise
de conscience de l’impact d’un projet
sur le réchauffement climatique
et développer ensuite les bonnes
pratiques (ex. sensibiliser les
usagers sur les économies
d’énergie, l’impact des transports
ou les concepteurs sur l’énergie
grise des matériaux et la logistique
du chantier...).
Étape 4 Compenser
La compensation est, dans l’idéal,
une ultime étape pour compléter
la stratégie mise en place en amont
et atteindre la « neutralité carbone ».
Une compensation carbone sans
remise en question des pratiques est
d’un intérêt nul.
Focus : définition du périmètre d’étude +
La définition du périmètre d’étude est un enjeu clé
dans la mise en place d’une stratégie carbone et
l’identification des impacts directs et indirects d’un
projet. L’analyse du périmètre influencera la mesure
de l’empreinte carbone tout comme les leviers
d’actions utilisés pour mettre en place la stratégie.
L’approche de cycle de vie du bâtiment, les
différentes sphères d’influence (habitat,
consommation de ressources, déplacements
engendrés…), de la conception à la réhabilitation
en passant par l’exploitation, jusqu’à la destruction
est souvent la plus pertinente pour une évaluation
exhaustive des impacts d’une activité.
Le périmètre d’analyse doit s’adapter aux besoins
de précision et de variabilité de chaque étude.
Bénéfices Retours
Mesure prise en compte de l’impact carbone : les avantages court et long terme
À court terme À moyen terme
Production
de matériaux
• Évaluer la dépendance aux
hydrocarbures pour chaque matière
première.
• Évaluer la performance de chaque
procédé de production.
• Envisager des filières de revalorisa-
tion interne ou en partenariat avec
d’autres secteurs.
• Réduire sa dépendance énergétique
et gérer ainsi le risque environnemental et financier.
• Redéfinir son mix de matières premières.
• Repenser les modes d’approvisionnement.
• Envisager des sources énergétiques alternatives.
• Soutenir des activités de RD internes
et collaboratives.
• Améliorer la transparence produit.
Ma trise
d’ouvrage,
conception et
construction
• Mesurer l’impact carbone du projet
et du chantier de construction et
prioriser les leviers d’action.
• Sélectionner les prestataires et sous-
traitants selon une procédure carbone.
• Réduire sa dépendance énergétique
et gérer ainsi le risque environnemental et financier.
• Réorienter sa stratégie d’achat de matériaux.
• Redéfinir sa gamme de prestataires.
• Développer une offre collaborative de conception
bas carbone (outils de projection de l’empreinte
carbone fonction des choix constructifs...).
Exploitation • Identifier les pratiques et secteurs
fortement émissifs sur quelques sites
représentatifs.
• Mettre en place des actions
immédiates de réduction sur site :
souscription de contrats énergie verte,
renouvellement progressif en équipe-
ments sobres.
• Réduire sa dépendance énergétique et gérer ainsi
le risque environnemental et financier.
• Élargir le bilan à l’ensemble du parc avec des
objectifs globaux.
• Développer une politique d’achat peu émissive.
• Communiquer et influer sur les pratiques des usagers
• Mettre en place des partenariats avec les fournisseurs
de services.
• Développer une procédure de sélection d’investisse-
ment avant acquisition.
Mise en œuvre

Étude de cas : La prise en compte de l’énergie grise dans
la conception : le bâtiment GreenOffices, Givisiez, Suisse
Le bâtiment GreenOffices se distingue par la radicalité de ses choix écologiques.
Le GreenOffices est le premier bâtiment tertiaire à recevoir la certification suisse MINERGIE-
P-ECO ®
. Cette certification va au-delà du label standard MINERGIE ®
par des exigences
accrues en termes de consommations d’énergie, proches de celles des maisons passives,
et de qualité sanitaire et écologique des matériaux et de la construction. Les concepteurs ont
placé la barre très… bas en termes de consommations énergétiques à la fois pendant la phase
de construction et la phase d’exploitation (consommation énergétique de 9,1 kWh/m2
).
En s’attachant à la qualité et à l’impact environnemental des matériaux, l’architecte suisse
Conrad Lutz pointe les faiblesses du label MINERGIE ®
: « Un bâtiment MINERGIE-P ®
, dont
l’épaisseur de la façade peut atteindre 40 cm pour assurer une isolation parfaite, requiert
davantage de matériaux qu’un bâtiment standard. Ne pas considérer l’impact de ces derniers
sur l’environnement, c’est prendre le risque d’avoir un bâtiment certifié MINERGIE ®
qui,
pourtant, ne serait pas écologique ».
La prise en compte de l’énergie grise et des études sur l’impact environnemental des
matériaux ont contribué à orienter les choix de l’architecte. Par l’utilisation de matériaux
écologiques peu transformés, 1 063 000 kWh ont pu être économisés en comparaison à un
bâtiment identique dans sa conception (également MINERGIE-P ®
) et son volume, mais
exécuté avec des matériaux dits standards. Cette énergie grise permettrait de chauffer le
bâtiment GreenOffices pendant 100 ans. Différents choix ont permis de réduire l’empreinte
carbone du bâtiment : excepté le radier et les murs du sous-sol, le bâtiment est construit
à base de bois local, coupé à la bonne lune pour limiter l’énergie nécessaire au séchage ;
l’énergie provient de l’éolien, une source offrant un excellent rapport entre l’énergie utile
et l’énergie consommée pour sa production, l’impact du chantier fut limité par l’utilisation
d’une structure en bois préfabriquée en atelier.
Aldo Leopold Legacy Center, Etats-Unis.
Étude de cas : L’exploitation neutre en carbone d’un bâtiment :
le Aldo Leopold Legacy Center, Wisconsin, États-Unis
Pour son siège social, le Legacy Center, la fondation américaine Aldo Leopold a souhaité
minimiser son empreinte carbone. Achevé en avril 2007, le centre a reçu la certification
LEED Platinum de l’USGBC, qui a par ailleurs reconnu le bilan « carbon neutral » de
l’exploitation du bâtiment. Si la phase de construction ne peut se vanter d’un tel bilan,
l’utilisation du bois présent sur le site même et la préférence donnée aux matériaux locaux et
recyclés ont considérablement réduit l’impact carbone de la construction. Au-delà des débats
sur la notion de neutralité carbone, la démarche menée par la fondation Aldo Leopold est
exemplaire. Afin de garantir une exploitation du bâtiment neutre en carbone, le bâtiment
devait avant tout être passif. L’objectif de consommation fixé par l’équipe du projet était de
5 kWh/m2
/an. L’installation de panneaux solaires photovolta ques se conformait à cet objectif
et près de 280 m2
de panneaux furent ainsi installés. La stratégie suivie par l’équipe de
conception a également consisté à optimiser éclairage et ventilation naturels.
Les émissions, directes et indirectes, liées à l’exploitation du bâtiment sont estimées
à 13,42 T.C./an. Elles proviennent de la combustion du bois servant au chauffage, de la
production d’électricité, des transports des salariés et visiteurs, de l’énergie nécessaire
au pompage de l’eau venant d’un puits ou encore de la gestion des déchets. Les sources
de compensation, d’autre part, sont estimées à 14,99 T.C./an et proviennent pour 6,24 T.C./an
des énergies renouvelables (solaire et achat d’énergie issue de l’éolien en support) et pour
8,75 T.C./an du stockage lié à la gestion d’un domaine forestier, certifié FSC, sur une surface
de 14 hectares entourant le centre. Le résultat net, destiné à être corrigé selon les mesures
effectuées chaque année, donne un impact carbone négatif, égal à -1,57 T.C./an.
Réseaux professionnels, expertises
et démarches
ADEME : Bilan CarboneTM
: présentation
de la méthodologie, des facteurs
d’émissions, subvention, formation, liste
des prestataires et aide à la sélection…
Manicore : Site de J-M Jancovici,
créateur de la méthode Bilan CarboneTM
(articles, centre de ressources, missions
de conseil). www.manicore.com
Enerdata : base de données
sur l’énergie.
www.enerdata.fr
Action carbone : information
et compensation des émissions.
www.actioncarbone.org
GHG Protocol
www.ghgprotocol.org
Carbone 4 : Cabinet d’audit et
de conseil en stratégie carbone,
co-fondé par J-M Jancovici.
www.carbone4.com
ClimatMundi : Bilan Carbone, stratégie
de réduction des émissions, compensation
et communication.
Kiva Conseil : stratégie et Bilan
Carbonetm
.
www.kivaconseil.fr
GIEC (Groupe d’Experts
Intergouvernemental sur l’Évolution
du Climat) : recherche sur le réchauffement
climatique.
http://www.ipcc.ch
Façade du bâtiment Green Offices, Suisse.

3
FICHE N°3 :
Les certifications
Gage de qualité environnementale des projets construc-
tifs, les outils de certification se posent désormais com-
me arguments marketing de poids. Le point sur la grande
diversité des méthodes et les futures tendances.
Définition de cadres de conception
communs, actions sur le parc existant,
stimulation de l’innovation, les certifications
se posent à la fois comme outil et vitrine
d’une démarche de construction durable.
Les premières datent des années 1990,
les plus récentes sont apparues 15 ans plus
tard, reflet des nouvelles attentes et défis
d’un secteur en pleine évolution. Si l’environ-
nement, et notamment l’énergie,
reste un critère d’évaluation commun,
les certifications sont, à l’image de la HQE,
de plus en plus nombreuses à intégrer
les paramètres de confort et de qualité
sanitaire à leur référentiel.
A la fois moteur et reflet des tendances
de construction, les nouveaux référentiels
évoluent vers une couverture plus globale
des enjeux : viabilité économique du projet,
voire projection des surcoûts sur le cycle
de vie du bâtiment, sont désormais abordés
grâce à des outils en lien direct avec les
systèmes d’évaluation, comme c’est le cas
pour la certification Breeam avec ENVEST
ou Minergie ECO. Ils sont le reflet d’une
crédibilisation de la démarche et du dévelop-
pement d’un marché exigeant et réaliste.
Les enjeux sociaux restent comparativement
très peu couverts, plus difficilement quan-
tifiables et standardisables, d’autant plus
qu’ils s’inscrivent dans un périmètre souvent
plus large que la seule construction.
À l’image des impacts environnementaux
et des stratégies d’utilisation des ressources,
ces enjeux sociaux nécessitent une approche
du bâtiment non plus comme un produit mais
comme l’élément d’un écosystème urbain
plus complexe. Quels apports du bâtiment
vis-à-vis de la société ? En termes de dyna-
misation du tissu social, d’équilibrage des
espaces de concertation ? Le bâtiment opti-
mise-t-il son intégration des apports naturels
de ressources (énergie, alimentation, eau) ?
Certaines certifications
s’efforcent ainsi de proposer
des approches plus larges :
£ Pondération des critères
par un panel de parties
prenantes au projet (Casbee) ;
£ Définition de valeurs de
références locales par critère
(SBTool) ;
£ Variabilité de 5 % des seuils
de performance par critère
en fonction des conditions
et contraintes locales
(Green Star) ;
£ Fixation d’objectifs de
performance et non de moyens
(démarche LEED).
Ces efforts de mise en
perspective du bâtiment
avec son contexte ne sont pas
sans ajouter de la complexité
à une démarche encore peu
ma trisée.
Le paysage des certifications
est ainsi varié : des
certifications opérationnelles,
bénéficiant d’un panel d’outils
par phase et enjeu du projet,
à l’image de BREEAM, côtoient
des cadres plus ambitieux
et expérimentaux comme
Casbee et SBTool, mais aussi
des démarches plus ouvertes
comme la HQE.
Le développement progressif
d’outils d’aide à la décision,
axés sur les grilles de
certification devrait permettre
d’allier certification de
la démarche et innovation.
Le panorama proposé
dresse un état des lieux
des champs d’étude et des
éléments de mise en œuvre
des 7 principaux référentiels
internationaux.
Ces exigences nécessitent un effort de flexibilité et d’élargissement du cadre de certification,
comme l’intégration des spécificités locales au diagnostic, la prise en compte des enjeux propres à l’usage du site
ou encore la considération des parti-pris culturels du lieu.
Vancouver Convention Centre Expansion Project, LEED Gold.

Analyse comparative des labels
Certification HQE BREEAM LEED MINERGIE ECO GREEN STAR CASBEE SBTool
Origine France Grande-Bretagne États-Unis Suisse Australie Japon Canada
Année 1993 1990 1999 1996 2003 2001 1996
Notoriété * 150 65 000 7 000 16 65 23 NA
Approche Démarche Label Label Label Label Outil Cadre générique
Auto-évaluation
Projets
Bureau
Commerce
Industriel
Résidentiel
Éducatif
Médical
Autres
Quartier
Phase du cycle de vie considérée
Conception BRE ECO-DEVIS
Fiches ECO-BAU
CASBEE - PD
Construction SMART Ökologisch Bauen -
Planung, Projektierung
CASBEE - NC
Exploitation Management
Operation
CASBEE - EB
Fin de vie et Rénovation BRE + SMART CASBEE - RN
Pris en compte
par le label. * Notoriété : nombre de projets certifiés (données 2007).

Analyse comparative des labels
Certification HQE BREEAM LEED MINERGIE ECO GREEN STAR CASBEE SBTool
CIBLES PRINCIPALES (nombre) 14 15 34 1 50 80 28
Site
Environnement intérieur
Énergie
Ressources et matériaux
Eau
Transport
Santé
Confort
Gestion
Qualité d’usage
Esthétisme
Fonctionnalité
Couverture des enjeux
Enjeux SOCIAUX
Enjeux ÉCONOMIQUES
Analyse en COÛT GLOBAL
Intégration des spécificités
LOCALES
FLEXIBILITÉ de l’analyse
Vision LONG TERME
SPÉCIFICITÉS Importance relative
des critères de bien-être
de l’utilisateur
Analyse systématisée
des surcoûts
Nombreux outils
associés
Moteur d’innovation Analyse systématisée
des surcoûts
Moteur d’innovation Introduit le concept de
« BEE », Building Envi-
ronmental Efficiency
Exhaustivité
de l’analyse des enjeux
Évolutivité forte
NIVEAUX D’ÉVALUATION 3 4 4 1 3 5 3

Collège passif intercommunal Kalus-Weiler-Fraxern,Vorarlberg.
Étude de cas : L’Ecopass du Vorarlberg :
un exemple inspirant de couplage entre évaluation
du bâti, aménagement local et outils financiers
Les importantes subventions à l’habitat distribuées par le Land du Vorarlberg
(Autriche) sont soumises à l’obtention d’un certain nombre de points sur la
grille d’évaluation du Gebäudausweiss qui en totalise 300. Cet Ecopass, créé
au début des années 2 000, va au-delà d’une « étiquette énergie » et permet
d’évaluer les qualités écologiques globales d’un bâtiment en cinquante
cibles, classées en cinq thèmes. Il concerne notamment la source d’énergie
et la consommation de chauffage, mais tient compte aussi de la densification
de la zone urbaine, de l’application des mesures bioclimatiques, du choix des matériaux,
de la qualité de l’air intérieur ou encore de l’accessibilité aux personnes à mobilité réduite.
Les aides sont apportées sous la forme de crédits progressifs à faible taux d’intérêt,
le montant du prêt dépendant à la fois du nombre de points dans l’Ecopass et d’une valeur
pondérée de la surface, qui encourage la densification des parcelles.
La limite pour l’accession à la propriété étant à environ 2 000 euros par m2
habitable pour
de l’habitat individuel, la construction d’une maison très écologique densifiant une parcelle
en centre de bourg peut ainsi bénéficier d’un financement aidé par la Région atteignant 50 %
du montant des travaux. Le montant du prêt est calibré selon les standards Öko, au nombre
de 3, correspondant à des niveaux de performance par cible.
Un montage efficace puisque 85 % des permis de construire pour l’habitat individuel déposés
en 2006 dans le Land répondaient aux exigences du standard Öko.
Envirobat Méditerranée :
site de l’association, centre de ressources
riche d’informations.
www.envirobat-med.net
Ecopass du Vorarlberg :
articles de Dominique Gauzin-Müller.
www.vorarlberg.at
Avis des acteurs : Rapport Jourda
et Charignon, prises de parole de l’Ordre
des Architectes.
Quel label pour demain ?
Les caractéristiques du label de demain se dessinent dans la prise de position
de différents acteurs engagés : les pistes de réflexion sont nombreuses et
symptomatiques des freins du système actuel :
Une certification européenne ;
Qui devance les réglementations thermiques existantes ;
À l’échelle d’évaluation graduelle, à points et selon paliers ;
Évolutive, avec une pondération des critères actualisée selon les enjeux
du moment (GES, santé, biodiversité…) ;
Intégrant le comportement de l’usager ;
Déclinée selon les usages et la localisation ;
Couplée à des outils financiers (subventions, prêt à taux préférentiel,
rachat bonifié des ENR, déréglementation, incitations…).
Quel bilan pour la HQE®
?
Lancé en 2005, le référentiel HQE constitue désormais la référence constructive
pour toute démarche environnementale.
Bilan des principaux atouts et marges de progrès mentionnés
par les acteurs du secteur
POTENTIEL MARGES DE PROGRES
Elaboré comme un support de travail
évolutif
Cadre administratif lourd
Outil d’évaluation du projet Pas de support à la conception
Bonne adoption de la démarche
par le secteur
Gestion de projet complexe
et souvent onéreuse
Niveau de performance globale facilement
accessible
Absence de seuil minimum par enjeu
Approche pluridisciplinaire Approche non performancielle
Le logo du land
du Vorarlberg,
associé à l’encart
Ecopass du
Vorarlberg.

4
FICHE N°4 :
LES ENR 1
L’intégration des énergies nouvelles et renouvelables
(ENR) aux projets de construction durable permet de viser
la passivité du bâtiment et contribue à la réduction de la
facture énergétique et de l’empreinte carbone du projet.
Avec un prix du baril flirtant avec les 150$
en juillet 2008, les questions de facture et de
dépendance énergétiques se font toujours
plus pressantes. Le réchauffement climatique
et les objectifs du « facteur 4 » (division par 4
des émissions de GES d’ici à 2050 par rapport
au niveau de 1990) placent les énergies
renouvelables au cœur des stratégies de
développement durable. Si la réduction des
consommations d’énergie est un levier majeur
d’action, elle doit s’associer à une politique
de développement des ENR afin d’atteindre
les objectifs visés. Parce qu’il représente
44 % des consommations d’énergie et 22 %
des émissions de GES, le BTP en devient
un acteur clé.
Les énergies renouvelables regroupent
l’ensemble des énergies issues de sources
non fossiles renouvelables : le vent, le soleil,
l’eau et les courants marins, le bois, l’iner-
tie du sol… Pour un bâtiment, elles peuvent
répondre aux besoins en électricité, assurer la
production de chaleur ou le rafra chissement...
Elles peuvent être comprises dans le contrat
d’approvisionnement mais aussi, et surtout,
être produites sur site grâce à des installa-
tions adaptées. L’intégration des énergies
renouvelables - en particulier la géothermie,
le solaire et le bois énergie - est un levier
majeur de réduction des consommations
d’énergie fossile dans le neuf comme l’existant.
Enjeux
K Limiter l’impact sur le changement
climatique ;
K Ma triser la facture énergétique dans un
contexte de hausse des coûts des énergies
fossiles ;
K Réduire la dépendance aux énergies fossiles
et aux fournisseurs externes ;
K Anticiper les évolutions du cadre réglemen-
taire quant à la consommation énergétique
des bâtiments.
Principes Solutions
Vivant Terre Vent
Biomasse Géothermie Éolien
Biodigesteur,
méthaniseur (dé-
chets organiques)
Chaudière
bio-combustible
(bois, sciure,
paille, rafles
de ma s…)
Distillerie, unité
d’estérification
(blé, betterave),
biocarburants de
2e
génération
Centrales sur
roches chaudes
fracturées
Centrales haute
énergie ( 150°C)
Centrales basse
et moyenne
énergie (130°C)
Pompes à
chaleur (source
à moins de 30°C)
Aérogénérateur Eolien
mécanique
Moulin à vent
Soleil Eau
Thermique
Photo-
volta que
Hydraulique
Capteurs
solaires
haute tem-
pérature
Capteurs
solaires
basse
température
Serres,
murs
capteurs
Cellules
photo-
volta ques
Énergies
des mers
(courants,
marées,
vagues)
Grande
centrale
hydroélec-
trique
Petite cen-
trale hydro-
électrique
Moulin
à eau
Technique pouvant être intégrée à un projet de construction
Biocarburants 0,42
Biogaz 0,21
Pompes à chaleur 0,36
Géothermie 0,13
Résidus de récoltes 0,08
Éolien 0,08
Solaire 0,02
Déchets urbains
non renouvelables
0,95
Charbon
13,60
Pétrole
90
Énergies
renouvelables 16,15
Électricité
(hors hydraulique)
112,90
Gaz
40,80
Total
276,4
Mtep
Bois et déchets de bois
9,40
Hydraulique
4,50
Autres
1,30
Déchets urbains
renouvelables
0,95
Part des énergies renouvelables dans la consommation totale d’énergie primaire
en 2005 en France métropolitaine, en millions de tonnes équivalent pétrole.

Électricité utilisée sur site ou
injectée au réseau. Intégrés au bâti, les panneaux
photovolta ques peuvent se conjuguer à d’autres
fonctions (couverture étanche, verrière translucide,
brise-soleil...).
Si les volumes produits en
France restent faibles par rapport à nos
voisins européens (environ 100 fois inférieurs à
l’Allemagne), la croissance du marché
est exponentielle. Alors que les centrales
photovolta ques étalées sur des centaines
d’hectares se multiplient en Allemagne ou en
Espagne, la France joue davantage la carte de
l’intégration au bâti, plaçant ainsi les acteurs du
BTP au premier plan. Les toitures, notamment,
sont des surfaces idéales pour la production
d’énergie solaire utilisée sur site, mais surtout
revendue à des tarifs avantageux à EDF.
Différentes installations existent. Les modules
photovolta ques sont les plus connus
et s’intègrent bien aux toitures en pente.
Les modules photovolta ques souples, intégrés
aux membranes d’étanchéité, s’adaptent à tous
les types de toitures, et aux toitures-terrasses
en particulier. Les tuiles photovolta ques
optimisent quant à elles l’intégration au bâti.
Fiabilité, autonomie, intégration
aisée au bâti (neuf ou existant, modularité
des installations dont la capacité s’adapte
facilement aux besoins, limitation des
pertes liées à l’acheminement, faible impact
environnemental (exploitation des toitures,
énergie grise remboursée sur 2 à 5 ans, pas
d’impact à l’exploitation), présence visible offrant
un support pour la sensibilisation à la sobriété
énergétique, intégration à une démarche de
construction durable afin d’atteindre des objectifs
de « bâtiment à énergie positive ».
Investissement initial élevé, non
adapté aux utilisations à forte consommation
d’énergie comme le chauffage, faible rendement
réel de conversion d’un module (limite théorique
pour une cellule standard de 28 %).
20-25 ans pour les modules /
8-10 ans pour les onduleurs.
Exploitation et maintenance très
limitées, peu coûteuses. La variable est alors liée
à la durée de vie des onduleurs.
Coût de 0,43 / kWh environ
en métropole pour un productible moyen annuel
de 1200 kWh/an avec un système 30 kW (collectif/
tertiaire), contre les 0,12 facturés par EDF
(source : ADEME). Les coûts tendent cependant
à diminuer : en 20 ans, ils ont été divisés par 5
et le rendement des cellules s’est amélioré de
50 %. L’électricité est en outre rachetée à un
tarif avantageux par EDF (0,3 en métropole
avec une prime d’intégration au bâti de 0,25
par kWh). Les perspectives d’augmentation du
coût de l’électricité « standard », le développement
du marché, la baisse du prix d’installation, et
l’amélioration de la technologie tirent les prix vers
le bas et devraient ainsi assurer la compétitivité
du solaire photovolta que dès 2015 pour le sud de
l’Europe (source : étude pour Epia / HS Moniteur).
1 Photovolta que Modules, membranes et tuiles photovolta ques
Panneaux photovolta ques, assurant la protection solaire
de la place du centre communal de Ludesch (Autriche). Membranes photovolta ques.Tuiles photovolta ques.
Ressources +
P ADEME
www.energies-renouvelables.org
P Fabricant de matériel PV
www.bpsolar.com
www.photowatt.com
P Systèmes solaires intégrés
Toitures, façades :
www.schucco.fr
www.sunwatt-energy.com
www.clipsol.fr
Brise soleil :
www.sab-international.com
P Ensembliers
www.apex-bpsolar.com
www.total-energie.fr
www.sunwatt-energy.com
www.solarcomfrance.com
www.naps-france.com
P Bureaux d’études
www.tecsol.fr
www.transenergie.fr
www.ied-sa.fr
www.be-sert.com

Eau chaude sanitaire, chauffage
de piscines, chauffage par le plancher.
Les panneaux solaires thermiques
convertissent le rayonnement solaire en énergie
calorifique. Un chauffe-eau solaire couvre, en
moyenne, entre 40 et 80 % des besoins en eau
chaude, et un Système Solaire Combiné (SSC)
de 25 à 60 % des besoins en chauffage et en eau
chaude. Un chauffe-eau solaire est généralement
constitué d’un panneau capteur qui transforme le
rayonnement solaire en chaleur, d’un échangeur
qui transfère la chaleur à l’eau sanitaire, d’un
ballon « solaire » assurant le stockage en
complément d’un ballon d’appoint ainsi que
d’une pompe électrique qui assure la circulation
du liquide caloporteur dans les installations
collectives.
L’installation de capteurs solaires,
souvent en toiture mais aussi en tant qu’auvent
ou pare-soleil, doit respecter certaines
conditions relatives :
£ À la localisation géographique : si la
production solaire thermique reste possible
partout en Europe, le rendement dépendra
de l’ensoleillement local ;
£ Aux besoins d’eau chaude du bâtiment : une
analyse préalable des besoins est indispensable.
Les besoins doivent être quasi constants sur
l’année pour justifier la pertinence d’une
installation. L’installation s’adapte très bien aux
besoins des logements, des établissements de
santé ou de l’hôtellerie. Elle n’est en revanche pas
recommandée pour les bâtiments à l’occupation
irrégulière ou aux besoins limités (bureaux,
résidences de vacances…) ;
£ À l’état du bâtiment et de ses installations :
l’installation doit s’intégrer à un système
en bon état ;
£ À l’implantation des capteurs : étude du lieu
d’installation, de l’orientation, de l’inclination,
de l’ombrage…
Bon rendement, technologie éprouvée,
développement d’un réseau de professionnels
qualifiés (certification QUALISOL de l’ADEME),
aides financières à l’investissement et aux études
(ADEME, collectivités territoriales…), maintenance
réduite, complémentarité avec d’autres
technologies (panneaux photovolta ques…) pour
la conception d’un bâtiment passif, visibilité de
l’engagement écologique.
Approvisionnement discontinu
(besoin d’un chauffe eau classique en appoint).
20 ans environ.
Entretien limité (contrôle du niveau
de fluide caloporteur, désentartrage...).
Retour sur investissement : 10-12 ans pour des
installations de 5 m2
environ, coût de 1000 /m2
installé environ. Pour une installation produisant
2000 kWh/an, avec une durée de vie de 20 ans
et un investissement initial de 3000 , le kWh
produit revient à 0,07 . Par le système de contrat
GRS (garantie de résultats solaires ), fabricant,
installateur, exploitant et bureau d’études
se portent garants auprès du ma tre d’ouvrage
de la production solaire projetée.
2 Thermique Capteurs solaires (basse température)
Focus : Climatisation solaire
Encore peu éprouvés, les systèmes de rafra chissement solaire se développent
peu à peu et peuvent constituer à terme une alternative viable aux systèmes
classiques de refroidissement. La technique la plus commune consiste à utiliser
des capteurs solaires pour fournir de la chaleur qui est dirigée vers une machine
à absorption (ou adsorption). Cette machine dissocie, par ébullition, une solution
d’eau et de bromure de lithium. Après refroidissement, la recombinaison des
deux composants produit du froid par absorption de chaleur. Le froid est ensuite
distribué comme pour la climatisation classique. L’avantage du refroidissement
solaire réside dans la simultanéité de la demande de refroidissement avec la
disponibilité de la ressource solaire : les variations de la demande en froid suivent
celles de l’offre en énergie solaire.
Si des freins technologiques, financiers ou liés au manque de retours
d’expérience subsistent, ces systèmes comportent des avantages majeurs
tels qu’une consommation d’électricité 20 fois inférieure à celle d’un système
classique (source : ADEME), un système de fluides frigorigènes sans impact sur
la couche d’ozone ou encore un faible niveau sonore (car sans compresseur
électromécanique). La plus grande installation de climatisation solaire d’Europe
est exploitée depuis novembre 2007 par le centre technologique de l’entreprise
Festo, à Esslingen en Allemagne. Utilisé pour climatiser ses bureaux et son centre
de calculs, le système - plus grand champ de collecteurs solaires thermiques à
tubes sous vide au monde avec 1 330 m2
de surface - permettra une économie de
500 MWh par an. Pour plus d’information sur cette technologie et les différents
systèmes d’applications . www.ademe.fr
+
Ressources +
P ADEME
P Qualisol (branche solaire thermique de
l’association Qualit’ENR)
P Hespul
www.hespul.org
Système de climatisation solaire, Festo, Esslingen

Chauffage, production d’eau chaude
sanitaire, climatisation par un système de pompe
à chaleur (PAC) réversible.
La géothermie très basse énergie,
adaptée à l’échelle du bâtiment (la géothermie
basse énergie s’intègre à des réseaux de chaleur
urbain) exploite la chaleur du sous-sol à quelques
dizaines de mètres de profondeur ainsi que
celle des aquifères qui s’y trouvent. Le système
s’adapte très bien au chauffage de bâtiments
collectifs (logements, tertiaire - bureaux,
hôpitaux, centres commerciaux...).
Les pompes à chaleur fonctionnent selon un
système thermodynamique qui prélève la chaleur
du sol, élève sa température et la restitue au sein
du bâtiment. Si le compresseur et les installations
auxiliaires utilisent de l’électricité pour
fonctionner, les économies dues à l’utilisation
d’une PAC peuvent atteindre jusqu’à 70 % de la
facture de chauffage, avec un rapport d’environ
1 kWh consommé pour 3 à 4 kWh de chaleur. Les
PAC peuvent aussi assurer le chauffage de l’eau
chaude sanitaire en intégrant cette fonction au
système d’ensemble (récupération d’une partie
de la chaleur produite à l’aide d’un échangeur
de chaleur) ou bien en installant un « chauffe-eau
thermodynamique » équipé de sa propre PAC.
Enfin, l’intérêt des PAC est largement renforcé
par leur possible réversibilité. Elles assurent ainsi
le rafra chissement du bâtiment en été. Le cycle
du fluide frigorigène s’inverse et pompe alors
la chaleur du bâtiment pour la rejeter dans les
capteurs enterrés.
Si les systèmes de PAC avec capteurs horizontaux
sont les plus répandus en France, et les moins
onéreux, les installations avec capteurs verticaux
s’adaptent bien aux bâtiments collectifs et
tertiaires, en raison notamment de leur emprise
au sol réduite. Pour les bâtiments de plus grande
ampleur, les capteurs de la PAC peuvent être
intégrés aux pieux en béton servant pour
les fondations. En Europe, plus de 300 bâtiments
sont équipés de ces « pieux géothermiques ».
Ressource non polluante, gratuite
et inépuisable, performance des PAC, systèmes
éprouvés, non dépendants des conditions
climatiques.
Maintenance attentive;
nuisances acoustiques ; risques à l’installation
(contamination des nappes d’eau lors du forage).
15 à 25 ans.
La complexité des systèmes
requiert une attention particulière au choix des
fournisseurs et installateurs (procédé certifié
Eurovent et avis technique du CSTB, appareillage
conforme aux normes en vigueur, expérience de
l’installateur…).
Maintenance annuelle par contrat de maintenance
(détection des fuites de fluide frigorigène).
Investissement très
variable selon les installations.
K ROI moyen : 5-10 ans.
K Éléments de coûts donnés par l’ADEME : PAC
à fluides intermédiaires (plus chères que les PAC à
fluide direct mais plus performantes techniquement.
Investissement :
£ Systèmes à capteurs horizontaux : de 85 TTC
par m2
chauffé (option chauffage) à 135 TTC par m2
chauffé (option chauffage et rafra chissement) ;
£ Systèmes à capteurs verticaux de 145 à 185 TTC
par m2
chauffé.
Fonctionnement : de 2,3 à 3,5 TTC par m2
et par an.
La puissance nécessaire au chauffage
des locaux de secteurs résidentiel et tertiaire
doit le plus souvent être comprise entre
100 à 1 000 kW. 20 sondes fourniront 100 kW
et un champ de 200 sondes géothermiques
peut fournir 1 000 kW. Aides proposées par
les collectivités territoriales (renseignements
auprès de l’ADEME).
3 Géothermie (très basse énergie) Pompe à Chaleur (sources 30°)
Ressources +
P ADEME
www.geothermie-perspectives.fr
/02-chauffer-des-batiments/03-
acteurs.html
www.geothermie-perspectives.fr
www.aicvf.org
www.afpac.org
1 La chaleur prélevée à l’extérieur est transférée au fluide frigorigène qui se vaporise.
2 Le compresseur électrique aspire le fluide frigorigène vaporisé.
3 La compression élève la température du fluide frigorigène.
4 Le fluide frigorigène cède sa chaleur à l’eau du circuit de chauffage ou directement à l’air du lieu à chauffer.
5 Le fluide frigorigène se condense et revient à l’état liquide.
6 Le détendeur abaisse la pression du liquide frigorigène qui amorce ainsi sa vaporisation.
Schéma de principe de la pompe à chaleur
Vapeur haute
pression
Vapeurba
sse pression
Liqude haute pr
ession
Liquide
basse pression
Compresseur
Évaporateur
1
Condenseur
4
Détendeur
32
5
6
Logement
Sol, eau de
nappe, air
Captage des calories
Récupé
ration de la chaleur

5
FICHE N°5 :
LES ENR 2
Développement des ENR
cadre réglementaire
La réglementation thermique intègre
de mieux en mieux les ENR en les inscrivant
comme référence. Pour toute construction
ou rénovation de plus de 1 000 m2
, la RT2005
exige la conduite d’une étude de faisabilité
des approvisionnements en énergie
s’appuyant sur le recours aux ENR et aux
systèmes les plus performants. Dérivés
des HPE et THPE, les labels HPE Enr2005 et
THPE EnR2005 visent à mieux valoriser l’inté-
gration des énergies renouvelables au b ti.
Différentes aides visent en outre
à accompagner les entreprises
dans leurs politiques de ma trise
des énergies et d’intégration
des ENR
Si le secteur des ENR est aujourd’hui
en plein essor, ces innovations ne sont pas
encore toutes compétitives. Elles bénéficient
ainsi du soutien public, soit au kWh produit
sous la forme d’une tarification adaptée,
soit à l’investissement.
K Tarif d’achat avantageux négocié avec
EDF pour l’énergie solaire, avec une prime pour
l’intégration au b ti, afin d’encourager l’inté-
gration des ENR aux projets de construction.
K Bonus de Coefficient d’Occupation
des Sols (COS), dans la limite de 20 % pour
performance énergétique exemplaire et
intégration des ENR.
K Aides financières diverses (EcoPTZ, ADEME,
collectivités territoriales, TVA à taux réduit,
prêts bonifiés,…)
K Les Certificats d’Economies d’Energie
(CEE) constituent un levier financier pour les
entreprises souhaitant réduire leur consom-
mation énergétique. La DRIRE (Direction
Régionale de l’Industrie, de la Recherche et de
l’Environnement) peut ainsi accorder des CEE
à une entreprise qui pourra alors les revendre
sur le marché ou, au préalable, négocier avec
une entreprise obligée aux CEE. L’entreprise
détentrice peut aussi préférer les garder sur
son compte pour une valorisation ultérieure,
la validité des CEE allant de 6 à 9 ans.
Électricité utilisée sur site ou injectée
au réseau.
Les petites et moyennes éoliennes
présentent des caractéristiques distinctes des
technologies de grande puissance dans leurs
utilisations et leurs réseaux de distribution.
Les grandes, généralement réunies en parcs éoliens,
alimentent le réseau public, alors que les petites et
les moyennes sont installées en unité simple pour
une utilisation locale et comprennent une plus grande
variété technologique. On distingue les installations
sursiteisolé,raccordéesauréseauouintégréesaub ti :
£ L’éolien sur site isolé : L’isolement d’un b timent
rend la recherche d’autonomie pertinente.
Une éolienne de faible puissance (2 à 10 kW pour
une habitation) peut suffire à garantir l’autonomie
énergétique, même avec des vents moyens. On peut
ainsi produire de l’énergie pour moins de la moitié
du coût d’un générateur électrique. L’installation de
petites éoliennes implique le respect de règlements
concernant l’installation locale, les études de vent
et les évaluations environnementales. L’énergie
est stockée dans des batteries d’accumulateurs :
la capacité de stockage est fonction du nombre de
jours d’autonomie demandée. Une source d’énergie
d’appoint est généralement nécessaire : soit par
des groupes électrogènes (toutefois polluants),
soit par la combinaison avec l’énergie solaire
qui est souvent plus productive dans les périodes
où l’éolien l’est justement moins ;
£ L’éolien raccordé au réseau : L’énergie produite
par une éolienne raccordée est revendue en partie
ou dans son intégralité au réseau. Le tarif de revente
a été dernièrement remis en cause, et dépendra
certainement des zones et des fournisseurs
d’énergie. Elles peuvent alimenter des constructions
individuelles aussi bien qu’un parc d’entreprises ;
£ L’éolien intégré au b ti : Les perspectives
d’innovation tendent vers l’intégration poussée
de l’éolien au b timent (voir page suivante).
4 L’ éolien
suite du tour d’horizon des techniques
Batteries
Éolien en autoconsommation ou raccordé au réseau.
Installation
en auto-
consommation.
Redresseur
Éolienne
Coffret
électrique onduleur
Selecteur
de source
Source
alternative /
Réseau
B timent /
Autres besoins
Triphasé variable Triphasé 380 V 50 Hz ou monophasé 220 V
Réseau
B timent /
Autres besoins
Coffret
électrique onduleur
Compteur
de production
Compteur de
consommation
Éolienne
Installation
raccordée au
réseau.

£ L’éolien intégré au b ti : Les premières
installations concernent des éoliennes à axe
vertical installées sur des toits d’immeubles.
D’autres innovations émergent dans cette même
optique : concevoir des turbines pouvant prendre
toute direction du vent et offrir une grande
résistance aux turbulences. Des éléments fixes
destinés à dévier la course du vent permettent
d’optimiser le rendement de l’ensemble.
La conception du b timent dans sa forme
peut aussi viser à concentrer la puissance
du vent vers une turbine. Le b timent sert
de tour pour positionner la turbine dans un
flux d’air intéressant. Certaines recherches
architecturales tentent ainsi d’utiliser les formes
du b timent pour concentrer la force du vent
en direction de l’éolienne. Le projet européen
« WEB Concentrator » porte, par exemple, sur la
construction d’une tour formant un tunnel d’air
dans lequel peuvent être placées une ou plusieurs
turbines de 30 mètres de diamètre (250 kW).
Un projet français vise quant à lui à intégrer des
éoliennes aux pyl nes électriques (www.windit.fr).
D’autres travaux de recherche, menés aux Pays-
Bas notamment, évaluent la possibilité et l’intérêt
d’intégrer des éoliennes dans le contexte urbain.
D’une manière générale, ces techniques
demeurent au stade d’expérimentation et les
retours d’expérience permettant d’évaluer les
performances environnementales et financières
de ces installations sont encore insuffisantes.
De nombreuses questions subsistent et l’absence
d’une réelle filière spécialisée fait obstacle au
développement de ces technologies. Parmi
les freins figurent les questions techniques
(turbulence, puissance des vents en milieu urbain,
sécurisation des installations..), les réticences
des citoyens face aux controverses actuelles
(nuisances sonores…) ou encore de lourdes
contraintes liées à un cadre réglementaire et
administratif non adapté. Le rapport « Feasibility
of Building Mounted Wind Turbines » (2005) du
Carbon Trust propose une analyse exhaustive
et critique de toutes ces techniques.
Téléchargeable sur
http://www.eru.rl.ac.uk/BUWT.htm
L’énergie éolienne est renouvelable,
propre et décentralisée. Elle offre l’indépendance
énergétique et n’a aucun impact durable sur
l’environnement : ni émission de gaz à effet de
serre à l’usage, ni contribution à l’épuisement
des énergies fossiles. Il suffit de 3 mois pour
qu’une éolienne produise l’équivalent de l’énergie
nécessaire à sa fabrication, installation, entretien
et démantèlement..
Approvisionnement discontinu,
nuisances sonores.
De 20 à 30 ans (en fonction
des conditions climatiques).
Inspection annuelle.
4 L’ éolien (suite)
Ressources +
P Rapport de l’ARENE sur les
éoliennes intégrées au b timent :
« Les capacités du petit et moyen
éolien en France et son intégration
dans le milieu urbain ».
http://www.areneidf.org/
energies/pdf/Eoliennes.pdf
P Site canadien francophone
sur le petit et moyen éolien
http://www.smallwindenergy.ca/
fr/SmallWind.html
Bénéfices Retours
Malgré un retard considérable vis-à-vis de certains voisins européens, l’éolien français se
développe avec un doublement annuel de la puissance éolienne depuis 3 ans. Cette croissance
exceptionnelle se traduit par un développement des filières professionnelles et une meilleure
rentabilité des installations sans pour autant profiter au petit éolien. Le développement du parc
éolien favorise les installations d’ampleur. Petit et moyen éolien restent à la marge des politiques
incitatives conduites par l’Etat, et des négociations de tarifs avantageux de rachat par EDF. Leur
rentabilité reste donc très fragile. L’investissement varie entre 1000 € et 2000 € par kW installé.
« Sachant qu’EDF rachète le kilowatt 8,35 centimes d’euro, il faut compter plus de 30 ans pour
rentabiliser une éolienne ayant coûté 15 000 euros ! » explique ainsi Olivier Krug, gérant de la
société d’éoliennes Krug SARL.
La rentabilité d’une installation dépend de différentes variables.
Le prix des éoliennes varie en fonction de la hauteur de la tour et du diamètre du rotor :
Dans le cas de projets de plus de 36 kW, la notice d’impact peut entra ner des études longues
et coûteuses qui réduisent la rentabilité du projet ;
La densité des vents agit bien sûr directement sur la productivité de l’installation,
qui peut aller jusqu’à 40 % ;
Des subventions sont disponibles dans certaines régions.
Système éolien,
Logements Mercy Lakefront SRO.
Étude de cas : Logements Mercy Lakefront SRO, Chicago, USA
L’entreprise américaine Aerotecture International, spécialisée dans le petit et moyen éolien,
a installé huit turbines éoliennes, montées horizontalement, sur le toit d’un immeuble de
96 logements. Cette installation pionnière devait se conformer aux différentes conditions
posées par le ma tre d’ouvrage, Mercy Housing Inc. et la ville de Chicago (critère de hauteur
maximum des b timents, sécurité des installations (risque en cas de gel, vibration, ...),
niveau sonore, durabilité (garantie sur 10 ans pour une durée de vie estimée à 30 ans).
L’entreprise Aerotecture International a par ailleurs renforcé la protection des oiseaux
contre les p les, notamment en optimisant la réflectivité des matériaux.
L’installation de ces éoliennes orienta le travail des architectes Murphy Janhn qui
décidèrent de la géométrie et de l’orientation du b timent en conséquence. Une fois
l’agencement optimisé, les 8 turbines devraient ainsi produire 16 000 kWh annuellement.
En ce qui concerne le coût de cette installation, il est de 20 000 $ (13 000 €) par turbine,
ceci incluant la totalité du système (rotors, cages, montage des structures et du matériel
électronique).

Chauffage / Production d’électricité
par cogénération injectée dans le réseau.
Le marché du bois-énergie
conna t aujourd’hui une très forte croissante
et les estimations portent à 16 % la demande
énergétique française pouvant être couverte
par la biomasse (source : Observ’ER). Les réseaux
de filière d’approvisionnement garantissent la
disponibilité de cette ressources sur l’ensemble
du territoire. Les installations de chaufferie à
grosse capacité se développent : 1 500 chaudières
urbaines ou collectives et 1 000 chaudières
industrielles sont actuellement en activité en
France. L’amélioration des équipements et
leur automatisation ont fortement réduit les
contraintes liées à l’utilisation de bois-énergie.
Elles permettent de réguler la combustion,
d’améliorer ainsi les rendements et autorisent
une plus grande tolérance sur la qualité des
combustibles. L’installation des chaudières à
bois est en outre facilitée par le développement
d’une offre en kit modulable venant des
fournisseurs. Les types de combustible utilisés
pour les chaudières à grosse capacité sont des
sous-produits de la filière bois : sciure de bois,
éventuellement compressée sous forme de
granulés ; plaquettes, briquettes ou bûchettes
fabriquées par broyage et compression de
résidus de la filière bois ; bois de rebut broyé et
déferraillé. Si cette pratique s’inscrit dans un
cadre réglementaire strict, les cendres peuvent
par ailleurs être valorisées par épandage sur
des surfaces agricoles ou forestières.
Les systèmes de chaudières à bois permettent
également la production d’électricité par
cogénération (conversion des pertes thermiques
en énergie électrique). Traditionnellement utilisée
à plus grande échelle (centrales), la cogénération
se décline désormais en « microgénération »
et permet ainsi de produire chaleur et électricité
à l’échelle d’un b timent, avec des rendements
primaires globaux (électricité + chaleur)
supérieurs aux installations chaudière
condensation + éléctricité réseau.
Confort thermique, empreinte
carbone neutre, valorisation de ressources
locales et des déchets et sous-produits de la
filière bois, chaufferie moderne plus performante
et coûts réduits, disponibilité de la ressource,
impact économique (filière stimulant l’emploi
local), contexte de professionnalisation et
développement de la filière d’approvisionnement
française, avec le soutien de l’ADEME et le
développement des labels de qualité.
Gestion de l’approvisionnement
et volume de stockage (consommation allant
jusqu’à 30 m3
/jour/MW), coûts d’équipement
encore élevés par rapport aux autres
combustibles fossiles, suivi nécessaire de la
régularité de l’approvisionnement et attention
à porter sur l’utilisation de la ressource locale
afin de minimiser l’impact lié au transport.
20 ans en moyenne.
Collecte des cendres (hebdomadaire
à mensuelle) ; surveillance / ramonage 2 à 3
fois par an. L’alimentation du poêle peut être
automatisée par un système de vis sans fin
couplé à une réserve de grande capacité.
Bois : 12 à 3 fois moins cher que le gaz ou le fioul,
sans compter les perspectives sur la hausse des
prix de l’énergie (0,33 €/kWh).
Investissement de départ : 4 à 5 fois plus élevé
qu’une chaudière classique (gaz ou fioul).
Retour sur investissement : 7 ans en moyenne.
Le coût dépend en outre de la disponibilité d’une
filière d’approvisionnement locale.
Aides financières proposées par l’ADEME.
5 Biomasse Le bois énergie
Focus : micro-cogénération
et moteur Stirling
Dans une optique d’optimisation
du chauffage biomasse, des systèmes
de chaudières de micro-cogénération
ont été développés, couplant la production
de chaleur à la production d’électricité.
Le système de micro-cogénération
à moteur Stirling, composé d’un ou deux
pistons, permet de convertir, via un
alternateur, les pertes calorifiques de
la combustion de biomasse en électricité.
Avec des puissances de 1 à 3 kW électriques
et plus de 15 kW thermiques en sortie, ces
micro centrales à cogénération conviennent
à l’approvisionnement d’habitations
individuelles et collectives ainsi que
pour les PME. Son efficacité énergétique
a été prouvée : l’économie d’énergie
primaire réalisée gr ce au moteur Stirling
est d’environ 20 à 25 %. Des systèmes sont
d’ores et déjà disponibles sur le marché
sur des chaudières à granulés, parfois
également couplées à des panneaux
solaires thermiques (Whispergen,
Sunmachine). www.cler.org.
+
Champ de Miscanthus, un potentiel de biomasse à croissance rapide.
Les granulés de bois, une alternative efficace
au chauffage bois.
Ressources +
P ADEME
P Cartographie générale des
chaufferies
http://www.ademe.fr/
Collectivites/bois-energie/pages/
chauff/fchauff.htm

Étude de cas : Beaufort Court, siège de Renewable Energy
Systems, Royaume-Uni
Lorsque Renewable Energy Systems, entreprise spécialiste de l’éolien, décida de réhabiliter
une ancienne usine des années 1920 pour en faire son siège social, elle souhaita développer
un véritable terrain d’expérimentation des technologies de production d’énergies
renouvelables. Les travaux de réhabilitation devaient faire de Beaufort Court une vitrine
de l’entreprise et créer, par l’exploration des dimensions sociales, techniques et esthétiques
des technologies mises en œuvre, un lieu de démonstration et de sensibilisation autour
des énergies renouvelables.
Le site comprend un système solaire hybride, une éolienne, un puits géothermique
et une chaudière biomasse alimentée par des cultures in situ de miscanthus. L’énergie
est utilisée pour alimenter le b timent et l’excédent est revendu au réseau. L’ensemble des
installations fait l’objet d’un suivi détaillé. Toutes les consommations et productions sont
visibles en direct sur le site Internet de l’entreprise. Les données collectées ont fait l’objet
d’une analyse approfondie, nourrissant des retours d’expérience précieux sur les différentes
technologies et sur l’objectif de neutralité carbone du projet de réhabilitation.
Étude de cas : Groupe Scolaire « zéro énergie »
Jean-Louis Marquèze / Limeil-Brévannes, Seine-Saint-Denis
Ouvert à la rentrée 2007, le groupe scolaire Jean-Louis Marquèze accueille plus
de 300 enfants dans un b timent « zéro énergie ». Adhérente de l’association EcoMaires,
la municipalité de Limeil-Brévannes a fixé des objectifs environnementaux ambitieux pour
ce projet et s’est appuyée pour cela sur la concertation avec enseignants et associations
de parents d’élèves. La démarche est aussi pédagogique : les usagers, personnel comme
enfants, sont sensibilisés à l’environnement et à leur r le dans la performance effective
du b timent (un panneau d’affichage électronique permet notamment de suivre jour après
jour la consommation énergétique des locaux).
Pour atteindre l’objectif « zéro énergie », outre des travaux sur la structure ou l’isolation,
les concepteurs ont intégré les énergies renouvelables au b ti :
£ Une pompe à chaleur sur nappe (Coefficient de Performance = 3,5) assure le chauffage
du b timent ;
£ 800 m2
de cellules photovolta ques, installées en toiture et en façade, produisent
80 000 kWh/an, réinjectés au réseau (rachat au tarif EDF) ;
£ Des capteurs solaires sur la toiture couvriront 60 % des besoins en eau chaude sanitaire.
La consommation en énergie totale de l’école est estimée à 65 000 kWh/an alors qu’elle
devrait produire 70 000 kWh/an.
L’ouverture à la concurrence
du marché de l’électricité rend possible
un choix responsable de son fournisseur.
Avec son guide EcoloWatt, Greenpeace
propose une évaluation des fournisseurs
d’électricité afin d’identifier les plus
crédibles en termes d’engagements
environnementaux. Les performances
relevées sont dans l’ensemble « très
mauvaises voire catastrophiques ». Seule
Enercoop, coopérative à but non lucratif
fondée en 2005 et fournisseur d’énergie
100 % renouvelable, tire son épingle du
jeu avec une offre verte sérieuse.
L’achat d’énergie verte :
une 1ère
étape
Beaufort Court, Renewable Energy Systems, Royaume-Uni.
Groupe scolaire
Jean-Louis Marquèze,
Seine-Saint-Denis.

La gestion des eaux de pluie
La gestion de l’eau est un enjeu clé tant cette
ressource tend à se raréfier à l’échelle mondiale.
Une gestion raisonnée sur un projet de construction
permet de réaliser des économies considérables
et de minimiser les risques environnementaux.
L’urbanisation a fait na tre de nouvelles
problématiques de gestion de l’eau : le déve-
loppement des surfaces imperméabilisées
(chaussées, toitures…) empêche son infiltra-
tion dans le sol et vient ainsi multiplier les
risques écologiques ou sociaux (pollutions,
nappes phréatiques appauvries, inondations,
santé…) et les postes de coûts.
La gestion de l’eau à la parcelle consiste à
traiter l’eau de pluie au plus près de son point
de chute. De cette manière, elle rejoint direc-
tement les nappes phréatiques et les eaux
de surface, avec une charge de composés
polluants réduite. Les réseaux d’assainisse-
ment surchargés et coûteux sont ainsi moins
sollicités. L’eau peut également être récupé-
rée et facilement réutilisée pour des besoins
non potables : procédés industriels, sanitaires,
entretien des espaces verts et aménagement
de bassins…
Dans un contexte de prise de conscience
croissante des enjeux liés à l’eau, les modes
de gestion responsables se développent et
profitent désormais de nombreux retours
d’expérience et du savoir-faire de nouveaux
professionnels compétents.
Enjeux
K Économiser la ressource en eau.
K Ma triser les risques environnementaux
(risques d’inondations, risques de pollutions,
impacts sur la biodiversité…).
K Concevoir un aménagement respectueux
de l’environnement et améliorer la qualité
du cadre de vie.
K Réduire les coûts de gestion d’un site.
1
La conception
de surfaces
perméables
L’enjeu clé est de trouver un
compromis entre la stabilité
et la perméabilité des éléments
composant l’infrastructure (les
fondations, la couche de pose
et le revêtement) afin de ga-
rantir une capacité suffisante
de stockage et d’infiltration de
l’eau. Pour le ma tre d’ouvrage,
il s’agit donc de définir le
projet en fonction des objectifs
d’utilisation des surfaces et
des enjeux esthétiques (les
revêtements perméables peu-
vent notamment permettre
de végétaliser plus aisément
les espaces).
Les solutions suivantes
conviennent à des petites
surfaces et répondent
au mieux au principe de
ma trise des eaux pluviales
à la source. Elles trouvent
notamment leur intérêt dans
le cadre de lotissements, où
la multiplication des ouvrages
permet de gérer l’ensemble
des eaux pluviales de
l’opération.
Les revêtements bruts
(graviers, copeaux de bois,
gravats concassés…) sont
envisageables pour les parkings
et chemins à faible trafic.
La couche de fondation doit
être perméable (graviers) et
recouverte d’une couche de
terre et de gravier pour une
végétalisation du sol.
Les dalles à gazon sont des
dalles de béton ajourées ou des
grilles en plastique (recyclé de
préférence), qui se remplissent
de gravier ou peuvent être
ensemencées pour créer
une structure végétalisée (la
présence de végétaux contribue
à la filtration de l’eau).
Les pavages drainants sont
soit des pavés en matière
poreuse (ex. béton poreux),
soit des pavés classiques avec
des joints élargis permettant
le drainage. En fonction
du sous-sol et du matériau
de fondation, une chaussée de
ce type peut infiltrer toute l’eau
ou bien stocker l’eau en partie
pour une évacuation différée.
Les pavages s’appliquent aux
zones piétonnes, aux parkings
de voitures et aux routes de
faible passage.
Les chaussées à structure
réservoir permettent une
rétention temporaire des eaux
de pluie dans le corps de la
chaussée, dans les vides des
matériaux. Les eaux ainsi
stockées sont ensuite soit
infiltrées, soit réorientées vers
le réseau d’assainissement.
Une bonne gestion de l’eau s’articule selon deux grands principes :
augmenter le potentiel d’absorption directe des surfaces et gérer les eaux ruisselantes.
Principes Solutions
Le Meeddat estime à 3 millions de m3
/ jour
les économies potentielles en eau d’une
gestion plus responsable, soit 10 % de
la consommation nationale d’eau potable
ou encore 5 % de la consommation
pour l’irrigation ou de la consommation
industrielle.
Chiffres clés
Activités industrielles
Production d’électricité
Agriculture/irrigation
Eau potable
Consommation nationale
4 %
23 %
24 %
49 %
6
FICHE N°6 :

2
La gestion
des eaux
de ruissellement
Quelle que soit la perméabilité du
site, il est indispensable de pouvoir
gérer les eaux de ruissellement,
notamment en termes de prévention
des risques d’inondation. Le risque
de pollution de l’eau étant parfois
trop élevé, un traitement préalable
à toute redirection des eaux dans
le sol est alors indispensable. Le
principe général est de filtrer l’eau
en surface et de la laisser s’infiltrer
sur la parcelle. On évite ainsi le
génie civil nécessaire aux réseaux
enterrés et le cheminement de
l’eau devient un élément paysager.
La maintenance des systèmes de
collecte et de rétention en devient
également plus aisée.
£ Les tranchées drainantes
permettent la collecte et la rétention
des eaux de ruissellement provenant
des chaussées. Les tranchées
sont constituées de matériaux
drainants et revêtues d’une dalle
de béton, de galets ou de pelouse.
Leurs avantages résident dans leur
intégration discrète, leur faible coût
et leur facilité de mise en œuvre.
Elles nécessitent un curage régulier
afin d’éviter le colmatage.
£ Les noues permettent la collecte,
la rétention ou l’infiltration des eaux
de pluie. L’eau y est acheminée par
des canalisations (de toitures et de
chaussées), ou par le ruissellement
direct des surfaces adjacentes. Si
ces surfaces sont imperméabilisées,
l’eau est acheminée directement
vers un bassin ou le réseau. Dans
le cas de surfaces perméables,
l’infiltration de l’eau est facilitée.
Les noues peuvent être végétalisées
afin de filtrer certains polluants,
étape recommandée lorsque l’eau
provient de voiries et qu’elle est
destinée au milieu naturel. Si elles
nécessitent un entretien régulier
pour éviter le colmatage et la
stagnation des eaux, elles restent
un moyen peu coûteux de filtrer les
eaux polluées et de gérer les eaux
de ruissellement. Elles contribuent
en outre à l’aménagement paysager.
£ Les bassins permettent la
rétention des eaux, le stockage, la
décantation ou encore l’infiltration.
La végétalisation des bassins permet
notamment de gérer les risques
de pollutions et assure la qualité
de l’eau en vue d’une réutilisation.
L’eau stockée peut aussi s’intégrer
à un processus industriel, servir de
réserve à incendie ou contribuer à
l’entretien des espaces verts… Si les
bassins à ciel ouvert coûtent moins
cher que les bassins enterrés, leur
emprise foncière est plus élevée. Ils
peuvent cependant se faire bassins
d’agrément lorsqu’ils sont conçus
comme des espaces multi-usages.
La conception d’un bassin doit
inclure une étude de fonctionnement
en situation extrême.
£ Les puits d’infiltration permettent
la récupération des eaux de
ruissellement et leur acheminement
direct en sous-sol. Ils peuvent ainsi
servir à traiter les eaux pluviales
par décantation et par filtration
dans le sol. Ils s’adaptent très bien
en zone urbaine (faible emprise au
sol), aux terrains plats où la gestion
des eaux pluviales est plus délicate
et aux sols imperméables en
surface disposant de sous-couches
perméables. Leur conception est
simple et l’entretien vise à éliminer
les risques de colmatage. Les puits
servent souvent à la récupération
des eaux de toitures.
£ Les toitures stockantes assurent
le stockage temporaire de l’eau
afin de canaliser le ruissellement
en amont. La régulation de la
vidange du stockage se fait selon
le diamètre ou la porosité de la
crépine et peut être améliorée par
le matériau stockant : gravillon
(porosité d’environ 30 %) ou substrat
végétal. Les toitures peuvent
également être végétalisées
(cf. fiche Toitures végétalisées).
Focus : la dépollution
A sa chute, l’eau de pluie n’est quasiment pas polluée. Elle
se charge ensuite de polluants lors de son ruissellement
(poussières d’origine minérale, métaux lourds, huiles,
toxiques divers, hydrocarbures, etc..). Le risque de pollution
dépend du contexte : faible dans une zone d’habitat mais
important dans une zone d’activités industrielles. Les
aménagements décrits ci-dessus sont généralement
suffisants pour traiter les eaux de ruissellement modérément
chargées en polluants et dès lors qu’il y a plus d’un mètre
entre la zone d’infiltration et la nappe phréatique.
L’humus et les minéraux présents dans les sols d’infiltration
permettent en effet la dégradation des hydrocarbures et
l’absorption des métaux. Ces fonctions naturelles peuvent
être renforcées par la plantation de plantes épuratoires.
Dans le cas d’une pollution concentrée, un traitement
spécifique est nécessaire : eaux de ruissellement d’un
parking ou d’une route à haut trafic par exemple. Afin de
traiter la pollution, l’eau doit être collectée et acheminée par
un système étanche (noues et tranchées rendues étanches)
jusqu’à une zone de rétention et de filtrage. Le système de
filtrage peut être directement intégré à l’ouvrage de rétention,
comme dans le cas des filtres à sable plantés de roseaux -
technique éprouvée qui permet jusqu’à 90 % d’abattement
de la pollution.
+
Schéma
de principe
Sol
Eau de pluie
Zone de diffusion
Rue structure réservoir Tranchée drainante Puits d’infiltration
Principes Solutions

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