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Bâtiment Basse Conso

Puisque la conception bioclimatique vise à minimiser l’impact du bâtiment sur son environnement, il est important d’utiliser des matériaux à faible impact environnemental tant au niveau de leur fabrication que de leur destruction. Les notions d’écobilan, d’énergie grise, et de cycle de vie seront abordées puis appliquées à l’exemple d’une fenêtre.

Le choix des matériaux

Le choix des matériaux est un élément capital de la conception bioclimatique. Les matériaux composants le bâtiment vont directement impacter sur :

  • Le confort des occupants en captant la chaleur ou en préservant la fraicheur et en évitant les sensations de « parois froides »
  • Les économies d’énergies grâce à leur capacité d’isolation, d’inertie...
  • Le bilan écologique global du bâtiment.

Qu’est-ce qu’un matériau écologique ?

Faire une construction écologique revient à trouver l’équilibre entre le coût des matériaux de construction, la recherche de l’économie d’énergie de l’habitat, la limitation des émissions de polluants, etc. On utilise pour cela les écobilans.

L’impact énergétique d’un isolant ou d’un matériau de construction ne se réduit pas aux gains qu’il procure pendant son utilisation. C’est l’ensemble de son cycle de vie, de sa production à son élimination, qui doit être pris en compte.

L’écobilan

C’est une étude qui fait le bilan de l’ensemble des consommations d’énergie et des émissions de polluants d’un produit, du berceau à la tombe, c’est à dire de sa production à sa destruction, en comptant aussi son utilisation. Ainsi, l’écobilan d’une plaque isolante de polyuréthane montrera notamment qu’il provoque des émissions de composés organiques volatils. C’est un bilan exhaustif, donc cher et rarement disponible pour le consommateur.

L’énergie grise  

C’est l’énergie qu’il a fallu consommer pour produire le matériau. Ainsi, un panneau de laine de chanvre et un panneau de laine de verre ont à peu près le même pouvoir isolant. Cependant, la laine de verre nécessite plus d’énergie pour être fabriquée (fonte du verre etc) : elle aura une énergie grise plus élevée.

Le cycle de vie des matériaux

C’est :

  • l’extraction des matières premières et le transport primaire
  • la fabrication
  • le transport secondaire
  • l’impact sur la santé des personnes vivant dans l’habitat
  • leur utilisation pendant leur durée de vie
  • leur devenir lors de la démolition et leurs possibilités de recyclage   ou de dégradabilité

En France, la base de données de référence sur l’analyse de cycle de vie des matériaux est la base INIES. On y trouve des fiches officielles sur les caractéristiques environnementales et sanitaires des produits de construction : les FDES Fiche de Déclaration Environnementale et Sanitaire. C’est sur la base de ces fiches que sont réalisées les calculs officiels de contenu énergétique des bâtiments.

En faisant référence à la plupart des normes environnementales européennes, ces fiches extrêmement complètes possèdent néanmoins trois inconvénients majeurs :

  • Leur difficulté d’interprétation : on y trouve des références et des valeurs indiquées par rapport à des normes, sans connaître les seuils admissibles par l’administration ou la physiologie. La définition des valeurs retenues est peu claire ou inexistante.
  • Il est impossible de comparer deux matériaux entre eux.
  • Avec un coût extrêmement élevé, seuls quelques industriels sont en capacité de fournir l’étude nécessaire à la réalisation d’une FDES. Cela écarte la plupart des matériaux produits dans des entreprises de taille moyenne.

En attendant une méthode de classement simple et intelligible comme un type d’étiquette énergie exprimée en kWhep/kg de matériaux par exemple, HESPUL propose cette fiche qui synthétise plusieurs données de sources variées et alternatives,

Document de synthèse :

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Performance thermique et choix des matériaux d’isolation
 (PDF - 876.9 ko)

et recommande la lecture d’un ouvrage de référence réactualisé :« L’isolation thermique écologique » JP.Oliva, S.Courgey édition Terre Vivante.

Quelques distributeurs se sont spécialisés dans la vente de matériaux écologiques. Retrouvez ceux situés dans le Rhône :

PDF - 50.4 ko
Liste de distributeurs de materiaux d’isolation écologiques
 (PDF - 50.4 ko)

Cas pratique : quels matériaux pour une fenêtre ?

L’aluminium est valorisé par son aspect esthétique, l’absence d’entretien et sa résistance mécanique. Mais sa forte conductivité thermique en fait un très mauvais isolant ; son contenu énergétique de fabrication est très élevé . 5 tonnes de pétrole sont nécessaires pour fabriquer une tonne d’aluminium et son recyclage est problématique ; en outre c’est un matériaux cher.

Le PVC est un excellent isolant thermique, mais 1,8 tonnes de pétrole sont nécessaires à la fabrication d’une tonne de PVC. Il émet des polluants lors de son incinération, et seule une infime fraction est aujourd’hui recyclée.

Les bois exotiques non certifiés ont un écobilan négatif, dû à l’exploitation non durable des forêts tropicales qui entraine la déforestation, mais sont plus isolants que l’aluminium et n’émettent pas de polluants comme le PVC.

Certains bois locaux, comme le chêne, ont un très bon écobilan. Ils sont généralement malheureusement plus chers, et doivent être entretenus.

Des produits mixtes comme des fenêtres bois-aluminium, qui combinent les atouts de chaque matériau sont en train de se généralisées. Il s’agit de fenêtre en bois dont l’extérieur est recouvert d’une épaisse feuille d’aluminium qui empêche un vieillissement accéléré dû aux intempéries.

Pour aller plus loin :

  • « L’isolation thermique écologique » JP.Oliva, S.Courgey édition Terre Vivante.
  • Pour aller plus loin dans la compréhension et l’apprentissage des matériaux écologiques, Oikos.
  • Pour les professionnels, installateurs ou fabricants une initiative intéressante en Rhône Alpes, le Cluster.
  • Pour l’ingénieur et la maîtrise d’œuvre souhaitant étudier la question dans un niveau de détail plus important, des études spécifiques sont nécessaires, par exemples à l’aide des logiciels suivants : eco-bau ou equer ou elodie