Batiments

La construction des bâtiments génère des émissions de GES à la fois pour la fabrication des matériaux et leur acheminement que pour la consommation de carburants sur le chantier.

Trois approches sont proposées pour évaluer les émissions liées à la construction des bâtiments :

Approche rudimentaire par les surfaces construites - Cas des logements et des bureaux

Les valeurs fournies ci-après sont extraites du rapport « capitalisation des résultats de l’expérimentation HQE Performance. Analyse statistique. Action 22 » de octobre 2013 ; DHUP convention Y13-08 n°2200756332. Ce rapport fournit tous les résultats de l’expérimentation HQE Performances menée entre 2012 et 2013 en collaboration, notamment, entre l’Association HQE, la DHUP, l’ADEME, le CSTB et le CEREMA591.

L’ensemble des hypothèses, méthodologies et données sont fournies dans ce rapport qui est téléchargeable sur les sites internet de la DHUP et de l’Association HQE (http://assohqe.org/hqe/IMG/pdf/14-027_HQEPerf_RapportPrincipal_VF.pdf ). Il le sera également sur l’application Base Carbone.

Les valeurs indiquées correspondent au seul contributeur « produits et équipements » mis en oeuvre lors de la construction d’un bâtiment (les autres contributeurs aux impacts environnementaux et notamment au changement climatique étant, pour un bâtiment : le chantier, les consommations d’eau, les consommations d’énergies liées aux usages immobiliers et mobiliers ; mais, à l’exception du chantier, les impacts liés à ces contributeurs auront lieu tout au long de la vie du bâtiment).

Il s’agit de valeurs médianes obtenues sur l’échantillon de bâtiments neufs analysés : 22 pour les maisons individuelles, 17 pour les immeubles de logements collectifs et 24 pour les bâtiment de bureaux. Cet échantillon est composé de constructions faisant appel à différents modes et matériaux constructifs pour leur enveloppe et à différents équipements électriques et de génie climatique.

Enfin, à la différence du rapport cité ci-avant, ces valeurs n’ont pas été annualisées. Cependant, ces valeurs tiennent compte de l’entretien et de l’éventuel remplacement des produits et équipements durant la vie du bâtiment fixée à 50 ans.

Résultats

Approche rudimentaire par les surfaces construites - Cas des autres bâtiments

Une étude a été réalisée par le CNRS (programme ECODEV) en 1998592 qui donne la répartition des bâtiments mis en chantier en 1990 par nature d'utilisation et qui donne aussi les dépenses énergétiques globales par nature de bâtiment. Les consommations intermédiaires (transports, fabrication des matériaux, etc.) sont prises en compte dans cette étude.

Les bâtiments sont censés être soit à structure béton (par exemple un immeuble de bureaux), soit à structure métallique (par exemple un hangar ou un bâtiment d'exploitation agricole). Une estimation de la répartition entre les 2 a été faite par le CNRS.

Enfin, les logements et les bureaux considérés dans l'étude ne sont pas reportés ci dessous car traité dans le paragraphe ci dessus.

Type de bâtiment	m² totaux	Milliers de tonnes équivalent pétrole correspondant à la construction	% en structure métallique
Bâtiments agricoles	12 733 000	2 056	50%
Bâtiments industriels	17 495 000	2 825	70%
Garages	1 854 000	299	50%
Commerces	5 553 000	897	30%
Enseignement	2 536 000	410	0%
Santé	2 599 000	420	0%
Loisirs	2 213 000	357	20%

Dépenses énergétiques pour la construction de bâtiment selon leur activité.

Sur la base de ces données, on peut reconstituer la dépense énergétique au m2 des bâtiments construits (tableau ci-dessous).

Type de bâtiment	m² totaux	m² métalliques	m² béton	kep/m² métal	kep/m² béton
Bâtiments agricoles	12 733 000	6 366 500	6 366 500	81	242
Bâtiments industriels	17 495 000	12 246 500	5 248 500	101	303
Garages	1 854 000	927 000	927 000	81	242
Commerces	5 553 000	1 665 900	3 887 100	67	202
Enseignement	2 536 000	0	2 536 000	54	162
Santé	2 599 000	0	2 599 000	54	162
Loisirs	2 213 000	442 600	1 770 400	62	186

Il reste à déterminer le facteur d'émission d'un kep (kilo d'équivalent pétrole) dans la construction, si possible en tenant compte des gaz mineurs.

■le CNRS donne des consommations énergétiques en tep par secteur d'activité,

■le CEREN donne, pour chaque code NAF, la proportion d'électricité dans l'énergie totale utilisée,

■en rapprochant les données CEREN et CNRS, nous obtenons une valeur de la proportion d'électricité dans chaque branche (ci-dessous),

■nous supposons que les émissions de CO2 associées à la production de l'électricité sont négligeables (ce qui est acceptable face au reste),

■le solde, qui consiste en des combustibles fossiles, se voit affecter la valeur standard de 2,79 tonne CO2e / tep* ce qui permet d'obtenir les émissions énergétiques,

■des émissions non énergétiques sont rajoutées dans le ciment (ratio de 1,35 pour un), et dans les métaux non ferreux (ratio 1 pour 1, pour l'aluminium).

Produits	Consommation amont en tep	part de l'électricité	tep combustible	tCO2e/tep pour le solde	t CO2e énergie	t CO2e non énergie	total t CO2e
Métaux non ferreux	330 000	50%	165 000	2,79	459 800	459 800	919 600
Métaux ferreux	1 427 000	20%	1 141 600	2,79	3 181 259		3 181 259
Matériaux de construction	3 020 000	15%	2 567 000	2,79	7 153 373	9 657 054	16 810 427
Verre	358 000	40%	214 800	2,79	598 576		598 576
Travail des métaux	1 088 000	50%	544 000	2,79	1 515 947		1 515 947
Plastiques	206 000	25%	154 500	2,79	430 540		430 540
Matériel électrique	992 000	50%	496 000	2,79	1 382 187	1 382 187	2 764 373
Machines	3 864 000	50%	1 932 000	2,79	5 383 840		5 383 840
Biens ménagers	131 000	50%	65 500	2,79	182 527		182 527
Parachimie	140 000	50%	70 000	2,79	195 067		195 067
Bois	263 000	80%	52 600	2,79	146 579		146 579
TOTAL	11 819 000		7 403 000		20 629 695	11 499 041	32 128 735

Émissions par secteur d'activité (en France) engendrées par la phase de construction d'un bâtiment.

On voit donc que les émissions sont de 32.129.000 tonnes de CO2e (incluant une partie des gaz mineurs) pour une consommation de 11.819.000 tep, donc en première approximation cela nous amène, pour la suite du raisonnement, à 2,71 tCO2e / tep utilisée dans le bâtiment.

On peut alors assez facilement obtenir des facteurs d'émission par m2 à partir des données ci-dessus, en affectant aux "contenus en énergie" du tableau 1 le facteur d'émission de 2,71 tCO2e / tep utilisée dans le bâtiment

Type de bâtiment	kg équivalent CO2 par m2
Type de bâtiment	Construction métallique (hangar...)	Construction béton (immeuble de bureaux)
Bâtiments agricoles	220	656
Bâtiments industriels	275	825
Garages	220	656
Commerces	183	550
Enseignement	147	440
Santé	147	440
Loisirs	169	506

Facteurs d’émission au m² des bâtiments en fonction de leur type et de leur activité.

Cette méthode, certes rudimentaire, permettra cependant de modéliser, en ordres de grandeur, les émissions liées à la construction d'une nouvelle infrastructure et celles liées à l'amortissement. Le facteur d'incertitude par défaut est estimé égal à 50%.

Approche globale, par la consommation énergétique

Il est également possible de reconstituer les émissions de construction à partir de la consommation énergétique du bâtiment. Pour cela, nous considérons que les émissions liées à sa fabrication* représentent une fraction des émissions de fonctionnement sur sa durée de vie, et qui dépend du type de bâtiment :

■pour le stock existant, cela ira dans une fourchette de 7 à 10 % (dont 5 % pour la part imputable à la seule fabrication des matériaux).

■avec des bâtiments à très haute performance énergétique cette proportion pourrait atteindre 30 à 50 % de la consommation énergétique sur leur durée de vie1.

Dans la Base Carbone ®, seules deux approches ont été conservées : l'approche par les m² et l'approche par les quantités de matériaux mis en œuvre.

Approche plus détaillée, par quantité de matériaux mis en œuvre

Une approche un peu plus précise peut être tentée, surtout dans le cas d'un bâtiment à construire, si l'on connaît la nature des matériaux utilisés, et les quantités employées. En pareil cas, on utilisera des facteurs d'émission par unité fonctionnelle (UF)* (en pratique une tonne de ciment, un m² de toiture, etc), auxquels nous rajouterons, si cela n'est pas déjà pris en compte, les émissions de transport, de manutention et de traitement sur le chantier.

Les facteurs d'émission préconisés pour cette approche sont issus de la base de données INIES590. Cette base de donnée est constituée de fiches de Déclaration Environnementale et Sanitaire (FDES) de différents produits de construction fournies par les fabricants et syndicats professionnels de la branche et qui proposent des informations sur l'analyse du cycle de vie des produits. Il est ainsi possible pour chaque matériau d'identifier les émissions de GES dues à sa production, son transport, sa mise en oeuvre et également sa fin de vie. La base INIES recense à l'heure actuelle une quarantaine FDES et est enrichie régulièrement par de nouvelles fiches.

Quelques facteurs d’émission ont été extrait de cette base de données et sont présentés dans le tableau ci-dessous :

Matériaux / Produits	Unités	FE (kgCO2e / unité)
Mur en maçonnerie de blocs en béton	m²	18,37
Poutrelle en béton précontraint	mL	3,37
Carreaux de plâtre	1 m² de paroi	16,39
Bardage acier simple peau	1 m² de paroi	8,51
Tuile béton	1 m² de toiture	10,49
Complexe de doublage d'isol. Therm	1 m² de paroi	6,01
Revêtement de sol PVC homogène	1 m² de sol	6,6
Canalisations PVC	1 mL	2,57
Panneau de plafond suspendu	1 m²	4,29
Monomur terre cuite	1 m²	54,01