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ÉTUDE
QEB
UNE ÉTUDE QUI MET UNE ÉTUDE QUI MET
TOUT LE MONDE D’ACCORDTOUT LE MONDE D’ACCORD
Effet de serre, réchauffement climatique, pollution de l’eau… face à ces menaces, le Grenelle oblige
chacun à réfl échir sur son rapport à l’environnement et à agir. Cependant, la démultiplication des
produits de construction estampillés “écologiques“, “bios“, ou “peu impactants“ rend délicat le dé-
cryptage des capacités environnementales réelles des bâtiments. L’étude Qualité Environnementale
des Bâtiments (QEB) réalisée par des experts, est la première étude multicritères d’une telle envergure
menée en France. Elle apporte des réponses claires et chiffrées à ces questions.
Dans le secteur de la construction, chaque matériau affi che une empreinte carbone, infl ue sur l’épuisement des
ressources, consomme de l’eau et de l’énergie, produit des déchets, etc. Mais nos modes de vie en font tout autant,
sinon plus. La durée de vie d’un immeuble de logements ou d’une maison individuelle oscille en moyenne entre
75 et 130 ans. Pendant tout ce temps, cette construction, ou plutôt les habitants qui l’occupent, consomment de l’éner-
gie, beaucoup d’énergie. Beaucoup trop aux dires des politiques et des initiateurs du Grenelle de l’Environnement.
De véritables passoires énergétiques qui ont poussé ces mêmes décideurs à poser les jalons d’une approche différente
de la construction.
Basse consommation et faible impact environnemental
2Le Bâtiment Basse Consommation (BBC), avec ses 50 ...
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QEB
UNE ÉTUDE QUI MET UNE ÉTUDE QUI MET
TOUT LE MONDE D’ACCORDTOUT LE MONDE D’ACCORD
Effet de serre, réchauffement climatique, pollution de l’eau… face à ces menaces, le Grenelle oblige
chacun à réfl échir sur son rapport à l’environnement et à agir. Cependant, la démultiplication des
produits de construction estampillés “écologiques“, “bios“, ou “peu impactants“ rend délicat le dé-
cryptage des capacités environnementales réelles des bâtiments. L’étude Qualité Environnementale
des Bâtiments (QEB) réalisée par des experts, est la première étude multicritères d’une telle envergure
menée en France. Elle apporte des réponses claires et chiffrées à ces questions.
Dans le secteur de la construction, chaque matériau affi che une empreinte carbone, infl ue sur l’épuisement des
ressources, consomme de l’eau et de l’énergie, produit des déchets, etc. Mais nos modes de vie en font tout autant,
sinon plus. La durée de vie d’un immeuble de logements ou d’une maison individuelle oscille en moyenne entre
75 et 130 ans. Pendant tout ce temps, cette construction, ou plutôt les habitants qui l’occupent, consomment de l’éner-
gie, beaucoup d’énergie. Beaucoup trop aux dires des politiques et des initiateurs du Grenelle de l’Environnement.
De véritables passoires énergétiques qui ont poussé ces mêmes décideurs à poser les jalons d’une approche différente
de la construction.
Basse consommation et faible impact environnemental
2Le Bâtiment Basse Consommation (BBC), avec ses 50 ...
ÉTUDEQEB
UNEÉTUDEQUIMETTOUTLEMONDED’ACCORDEffet de serre, réchauffement climatique, pollution de l’eau… face à ces menaces, le Grenelle obligechacun à réfléchir sur son rapport à l’environnement et à agir. Cependant, la démultiplication desproduits de construction estampillés “écologiques“, “bios“, ou “peu impactants“ rend délicat le dé-cryptage des capacités environnementales réelles des bâtiments. L’étude Qualité Environnementaledes Bâtiments (QEB) réalisée par des experts, est la première étude multicritères d’une telle enverguremenée en France. Elle apporte des réponses claires et chiffrées à ces questions.
Dans le secteur de la construction, chaque matériau affiche une empreinte carbone, influe sur l’épuisement desressources, consomme de l’eau et de l’énergie, produit des déchets, etc. Mais nos modes de vie en font tout autant,sinon plus.La durée de vie d’un immeuble de logements ou d’une maison individuelle oscille en moyenne entre75 et 130 ans. Pendant tout ce temps, cette construction, ou plutôt les habitants qui l’occupent, consomment de l’éner-gie, beaucoup d’énergie. Beaucoup trop aux dires des politiques et des initiateurs du Grenelle de l’Environnement.De véritables passoires énergétiques qui ont poussé ces mêmes décideurs à poser les jalons d’une approche différentede la construction.
Basse consommation et faible impact environnementalLe Bâtiment Basse Consommation (BBC), avec ses 50 kWep/m2/an, s annonce comme la nouvelle religion des bâtis-’seurs pour maîtriser les consommations énergétiques. Une sage évolution qui impose des choix tant architecturauxque constructifs.La conception demeure l’élément fondamental. L’insertion du bâtiment dans son environnement, saforme, son orientation constituent autant d’éléments essentiels à la réussite du projet. Le choix des systèmes construc-tifs et des équipements qui seront installés dans l’ouvrage est également très important, mais encore faut-il s’intéresseraux réels impacts environnementaux engendrés par ces choix techniques ou conceptuels. Les fameusesFiches deDéclaration Environnementale et Sanitaire (FDES), qui sont en quelque sorte les bilans environnementauxdes produits et des systèmes constructifs, permettent de juger de ces conséquences, mais pour chaque produit prisde manière individuelle… En résumé, une évaluation qui ne permet pas la comparaison à l’échelle du bâtiment.
Comparer des bâtiments dans 6 systèmes constructifsC’est donc pour aller vraiment plus loin qu’a été lancée à l’initiative de Cimbéton, associé au CERIB (et avec la collabo-ration de la plupart des filières matériaux), l’étude intitulée Qualité Environnementale des Bâtiments (QEB), basée surles normes ISO 14040–14044 et NF P 01-010. Sa finalité est d’apprécier les impacts environnementaux de plusieurstypes de logement devant répondre aux exigences thermiques de niveau BBC. Son cahier des charges prend en compteles systèmes constructifs conventionnels et les matériaux les plus représentatifs du marché français :béton banché,blocs béton, béton cellulaire, briques creuses en terre cuite, Monomur en terre cuite et ossature enbois. Isolation par l’intérieur ou par l’extérieur, selon les habitudes ou les contraintes constructives, et la naturedes isolants constituent les autres variables de l’étude, appliquée à trois typologies de logements : maison individuellede plain-pied, maison individuelle à un étage et petit collectif en R+3. Soit 97 solutions constructives.
Menée de bout en bout par Tribu Énergie pour les calculs thermiques et par Ecobilan pour les bilans environnemen-taux,deux bureaux d’études indépendants et spécialisés, l’étude QEB apporte donc des réponses simples, claireset directes. Elle montre en particulier l’importance prédominante dela vie en œuvre des constructions. Le véritableimpact environnemental se situe à ce niveau, encore et toujours. Et les systèmes constructifs ? Peu de différencesenvironnementales significatives, comme le démontre l’étude QEB. Des résultats qui bousculent bien des idées reçues !
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2 CONSTRUCTION MODERNE -HORS SÉRIE - LOGEMENTS BBC & IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX LES HYPOTHÈSES DE TRAVAIL
4::29/001
H1aa=1,3H1ba=1,3H2ba=1H1ca=1,2H2da=0,9H2ca=0,9H3a=0,8
H2aa=1,1
Le calage des niveaux BBC en termes deconsommation énergétique des habitationsse base aujourd’hui sur une segmentationde la France métropolitaine en huit zonescorrespondant chacune à des scénariosclimatiques différents. Pour l’étude QEB,le choix à été réduit à trois zones qui corres-pondent à des scénarios climatiques types :continental (H1b : Cep max 65 kWh/m2/an),tempéré (H2b : Cep max 50 kWh/m2/an),méditerranéen (H3 : Cep max 40 kWh/m2/an).
DES BÂTIMENTS BASSE CONSOMMATION, NIVEAU LABEL EFFINERGIE
L’objectif de l’étude “Qualité Environnementale des Bâtiments” ou QEB est en premier lieu de démontrer,preuves à l’ i, la pertinence des systèmes construc-apputifs standards disponibles sur le marché pour réaliserdes bâtiments à basse consommation énergétique ;des logements ne dépassant pas le seuil maximumde consommation d’énergie primaire de 50 kWh/m2/an,en zone H2b.Ce niveau d’exigence correspond à lafuture réglemen-tation thermique 2012. Il est nécessaire à l’obtentiondu label BBC-effinergie®, qui vise à identifier les bâtimentsneufs dont les très faibles besoins énergétiques contribuentà atteindre les objectifs du Grenelle de l’Environnementpour 2050 : une division par quatre des émissions de gazà effet de serre.Le seuil des 50 kWh/m2/an n’intègre pas la totalitédes consommations d’énergie des unités fonctionnellesétudiées. Seuls sont pris en compte les postesde chauf-fage, de refroidissement, d’eau chaude sanitaire,d’éclairage, de ventilation, et d’auxiliaires.Acon-trario,desélémentstelleslesconsommationsd’énergiedes appareils électroménagers n’entrent pas en lignede compte.Le seuil de consommation énergétique maximale dépendbien évidemment dela zone climatique dans laquelleest construit le bâtiment BBC. Ainsi, dans chaque zone,un coefficient est appliqué à la valeur de référence de50 kWh/m2/an. Il est égal à 1,3 pour la zone climati-que H1b, soit une consommation maximale d’énergieprimaire de 65 kWh/m2/an. La zone H3 a un coefficientmultiplicateur de 0,8 aboutissant à une consommation
de 40 kWh/m2/an. Enfin, la zone modérée H2b bénéficiedu coefficient 1.Une construction dans le cadre du label BBC-effi-nergie®, tout comme sous les labels PassivHausen Allemagne ou encore Minergie® en Suisse, imposeaussi d’autres critères que la seule consommationd’énergie primaire. La performance du bâti doit aussirépondre à des hypothèsesde perméabilité à l’air.C’est un point essentiel lorsque l’on sait que le postede déperdition par renouvellement d’air représenteune part de plus en plus importante dans le bilande chauffage. Une bonne étanchéité permet doncd’assurer le transfert des flux d’air, par le biais d’unsystème de ventilation, des pièces principales versles pièces de service, aboutissant ainsi à une réelleefficacité de la gestion de l’air et à des économiesd’énergie. Dans l’étude QEB, les bâtiments ont étéconçus pour correspondre au niveau de performancenécessaire à l’obtention du label BBC-effinergie® :un coefficient de perméabilité de 0,6 m3/h.m2 au lieudu 0,8 qui constitue la référence réglementaire ac-tuelle pour les maisons individuelles, et de 1 m3/h.m2au lieu de 1,2 en logements collectifs.Il faut souligner que les modèles étudiés dans le cadrede l’étude QEB ne sont pas des constructions réelles,mais des projets. Autrement dit, les résultats ne sontpas le fruit de relevés insitu, mais celui de calculs.Le détail des logements (épaisseurs des matériauxde structures et des isolants, équipements de chauffage,de ventilation, etc…) a été définis au cours d’une étu-de thermique de plusieurs mois, menée par le cabinetspécialisé Tribu Energie.
CM_HS_0
Mozart
MI 2
RUBRIQUES :ÉTUDE QEB- SYSTÈMES CONSTRUCTIFS - OPÉRATIONS BBC33 TYPES DE CONSTRUCTIONS
CUISINE CHAMBRE 1 CHAMBRE 29,32 m210,94 m211,32 m2SEJOUR37,49 m2PLACARDRANGEMENTDEGAGE 2,30 m2MENT13,17 m2GARAGEWC1,44 m2CHAMBRE 3SALLE DE BAIN 10,13 m24,34 m2RDC
SALLE DE BAINS CELLIERSEJOUR CUISINE 6,60 m211,03 m29,45 m2WC1,49 m2DEGAGEMENTSALONPLACARDGARAGE14,74 m2HALL5,48 m2CHAMBRE 110,19 m2
RDC
SEJOURCHAMBRECUISINEDEGAGEMENTCHAMBRE CHAMBRE CHAMBRE CHAMBRE CHAMBREWCASCENSEURSALLE DEAccès terrasseSALLE DEBAINSau 3e étageWC2BAINSDEGAGEMENT1PALIERDEGAGEMENT35 4WCSALLE DEBAINSCUISINESALLE DE DE CUISINESEJOUR SEJOUR BAINS SABLALIENS SEJOUR SEJOURWC WCCUISINE CUISINELC 2PLAN D’ÉTAGE COURANTUnités fonctionnellesLa maison Mozart, de type primo accédant, se développeTrois types d’habitations courantes servent à l’étude QEB ; sur une superficie habitable de 100 m2 pour une SHON dedes modèles ayant été utilisés pour le calage des réglementa- 119,40 m2. C’est une construction de plain-pied sans combletions thermiques RT 2000 et RT 2005. aménagé.Ces constructions reproductibles doivent assurer la fonctiond’habitation pendantune durée de vie de cent ans. La maison MI 2 comprend un rez-de-chaussée et un étage. SaAfin de ne pas “biaiser“ les résultats, leurs caractéristiques surface habitable est de 117 m2et sa SHON atteint 180,70 m2.géométriques et implantation (pourcentage des vitrages,orientation…) ne favorisent pas les performances énergéti-Le logement collectif LC 2 constitue le troisième typeques et environnementales. Les impacts des édifices étudiés d’habitation. De type R+3, il présente une surface totalepourraient donc être encore réduits en faisant appel à des habitable de 1 073 m2 et une SHON de 1 296 m2. Le LC 2principes de conception bioclimatique. compte 18 logements.
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4 CONSTRUCTION MODERNE -HORS SÉRIE - LOGEMENTS BBC & IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DÉTAILS DES SYSTÈMES CONSTRUCTIFS
01
Maison Mozart
ÉLÉMENTS COMMUNScouverture en tuilesbéton sur liteauxcontre liteaunagefilm pare-pluieisolant
chape 50 mmen béton autoplaçantisolant en laine isolantde verre en vrac solivage bois
chape de compressionplanchercharpente boispoutrelle supporten bétonplaques de plâtre de couverturevoutains isolantssur ossaturepanneau de boisPsluar qouses adteu rpel âtmréet alliquesupport isolantPlancher isolant en poutrelleIsolation sous couverturePlancher bois sous combles perdus et voutains sur vide sanitaire
ÉLÉMENTS VARIABLES
.
Isolation LDV :laine de verrerigideplaque de plâtresur ossatureparement extérieurenduit monocoucheIsolation PSE :voile béton complexe collépolystyrène et plaque de plâtreParoi en voile béton et isolation intérieureen laine de verre ou polystyrène suivant les cas
Isolation LDV :laine de verre rigide+ plaque de plâtresur ossatureouparement extérieur complexe rigide colléde laine de verreenduit monocouche et plaque de plâtreblocs de cimentalvéolairede 0,20 épaisseurIsolation PSE :complexe collépolystyrène etplaque de plâtreParoi en blocs de ciment alvéolaireset isolation intérieure en laine de verreou polystyrène suivant les cas
parement extérieurenduit monocoucheenduit plâtrebéton cellulairede 0,25 - 0,30ou 0,50 épaisseursuivant le cas
Paroi en béton cellulaire de 0,25, 0,30ou 0,50 épaisseur suivant les cas
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Isolation LDV :parement extérieur laine de verre rigideenduit monocouche + plaque de plâtresur ossatureoucomplexe rigide collébrique de terre cuite de laine de verreisothermique et plaque de plâtrede 0,20 ép. joints collésIsolation PSE :complexe collépolystyrène et plaque de plâtreParoi en briques de terre cuite isothermiquesde 0,20 ép. et isolation intérieure en laine de verreou polystyrène suivant les cas
parement extérieurenduit monocouche enduit de plâtrebrique de terre cuitede 0,30 ou 0,375 ép.
Paroi en briques de terre cuite monomurde 0,30 ou 0,375 épaisseur suivant les cas
ossature secondairebardage bois extérieur avec remplissageen isolantvide dair ventilation complémentaireen laine de verrepare-pluiepare vapeurpanneaude contreventement vide techniqueen OSBossature porteuse bois plaque de plâtreavec remplissage sur ossatureen isolant par lainede verreParoi de construction bois à isolation renforcée
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Pour chacun des ces trois types d’habitations de nombreuxparamètres constructifs varient : types de murs, types d’iso-lants et zones climatiques ; soitquatre vingt dix-septconfigurations étudiées !Quelques éléments sont communs à toutes les configura-tions, à commencer par les systèmes de chauffage : pompeà chaleur électrique ou chaudière gaz à condensation. Deséquipements qui devraient être très utilisés à l’échéanced’application de la future RT 2012/BBC.Pour favoriser la comparaison du poids environnementaldes différents systèmes constructifs, une part du gros œuvreest identique dans chaque édifice. La structure des planchers,celle de la toiture et la couverture de cette dernière sont ainsicommunes aux maisons Mozart et MI 2.Acontrario,lanaturedes parois verticales du grosœuvre constitue l’élément variable des maisons. (sixsystèmes constructifs sont étudiés dans le cadre de l’étudeQEB). Pour chacune des maisons, l’isolation intérieur a faitl’objet d’une variable supplémentaire : laine de verre (LDV),ou polystyrène expansé (PSE). Seul l’isolant de la Maison
LC 2
ÉLÉMENTS COMMUNS
.
Refends en béton et planchersParois des façades = Systèmes Constructifs
Pour le logement collectif LC 2, vingt-sept configurationsdifférentes sont prises en compte.Comme pour les maisons individuelles considérées dansl’étude (Mozart et MI 2), il intègredes éléments com-muns à tous les cas : structure des planchers, de la toi-ture-terrasse et de la couverture de la toiture. La structureglobale du bâtiment –plancher et refend – est en bétonarmé classique, choix reposant sur une réalité du marché.(En France, la construction des immeubles de logementsfait appel au béton banché dans 80 % des cas1). Seules
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RUBRIQUES :ÉTUDE QEB- SYSTÈMES CONSTRUCTIFS - OPÉRATIONS BBC5
à ossature bois, plus couramment constituée de lainede verre, ne varie pas. Par ailleurs, il n’y a pas d’isolationrapportée dans le cas des matériaux à isolation répartie(béton cellulaire et Monomur terre cuite).Paroi “béton banché” : mur banché coulé insitu, de16 cm d’épaisseur.Paroi “bloc béton” : mur de 20 cm d’épaisseur en blocsrectifiés collés à l’aide d’un mortier mince.Paroi “béton cellulaire” : mur en béton cellulaired’épaisseur variable (25, 30 ou 36,5 cm) sans isolationrapportée.Paroi “brique creuse” : mur de 20 cm d’épaisseuren briques creuses rectifiées collées à l’aide d’ mortierunmince.Paroi “Monomur” : mur en bloc Monomur terre cuited’épaisseur variable (30 ou 37 cm) sans isolationrapportée.“Ossature bois” :ossature porteuse en bois avecpanneau de contreventement, remplissage isolant parlaine de verre et bardage extérieur en bois.
variables dans ce contexte : les parois de façade nonporteuses (remplissage) qui sont de typebéton banché,en blocs béton ou en briques creuses. L’ossaturebois, étant peu développée en France pour ce type deconstruction, n’a pas été retenue dans l’étude du loge-ment collectif. Les enveloppes reçoivent, soit un systèmed’isolation par l’intérieur de type laine de verre ou PSE,soit une isolation par l’extérieur de même nature.1/ Référence : Batiétude 2008
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INTERVIEW
“POUR LA RT 2012, C’EST LE BÂTI AVEC UNE FORTE INERTIEQUI SERA PRIVILÉGIÉ ET LE BÉTON EST BIEN PLACÉ ”.
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Bernard Sesolis,fondateur et directeurdu bureau d’étudesTribu Énergie
6 CONSTRUCTION MODERNE -HORS SÉRIE - LOGEMENTS BBC & IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX
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