Nous savons tous à quel point notre climat est en péril. Le réchauffement climatique ne doit pas progresser davantage. L'objectif de l'accord de Paris est de limiter le réchauffement à 1,5 à 2 degrés Celsius d'ici 2100.
D'ici 2050, l'Allemagne doit être climatiquement neutre afin de respecter l'objectif pour 2100. Pour cela, nous avons besoin de mesures et de changements d'envergure partout.
Quelle est la nocivité du secteur de la construction pour le climat ?
Les chiffres montrent des valeurs choquantes. Environ 40 % de l'énergie est utilisée pour cela. Cela inclut la construction de bâtiments, mais aussi leur utilisation. La moitié des ressources et environ 60 % des déchets peuvent être attribués à l'industrie de la construction.
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En Allemagne, environ 100 000 maisons unifamiliales et 10 000 bâtiments non résidentiels sont achevés chaque année. Cependant, la part des rénovations n'est que d'environ 1 à 1,5 %. Pour atteindre les objectifs climatiques, le secteur de la construction devrait réduire les émissions à zéro dans les 20 prochaines années.
Quels sont les approches pour cela ? Quelles mesures devraient être prises ?
Une approche intéressante est le cradle-to-cradle – "du berceau au berceau". L'objectif est de créer un cycle intact, inspiré par la nature. Les produits et matériaux doivent être réutilisés encore et encore pour éviter les déchets.
L'humain a cependant une approche linéaire. Cela se résume à Prendre – Produire – Jeter, ou encore du berceau à la tombe. Lorsqu'un produit est endommagé, nous le jetons. Cela peut même créer des substances toxiques, par exemple pour les appareils électroniques.
La question est pourquoi nous n'avons pas aussi une économie circulaire, comme le montre la nature. Nos déchets produits sont une précieuse matière première au mauvais endroit. Le problème est que nous commençons à réfléchir uniquement quand le déchet est déjà là. Cela est aussi mauvais pour le bilan écologique.
Dans ce contexte, le terme cradle-to-cradle entre en jeu. Le principe est de parvenir à une empreinte écologique positive. Il existe deux cycles qui s'imbriquent. D'une part, le cycle biologique. Cela inclut tout ce qui retourne à l'environnement. Par exemple, pour un T-shirt biologique, les fibres usées sont réintroduites dans le cycle.
D'autre part, il y a le cycle technique. L'article est vérifié puis réutilisé comme nouvelle ressource. Ce sont des matériaux d'utilisation qui n'entrent pas directement dans la biosphère et ne s'usent pas directement. L'idée du C2C est de connecter ces deux cycles. Après que les matériaux ont été utilisés dans un produit, ils devraient être réutilisés dans un autre matériau.
Ce principe devrait aussi s'appliquer dans l'industrie de la construction. Cela signifie construire avec une technologie basse mais planifier avec une haute technologie. Les planificateurs se fient autant que possible aux ressources naturelles sans longs trajets de transport et essaient d'utiliser les énergies renouvelables.
Le C2C n'est pas seulement une solution technique, mais plutôt un mode de vie. Les bâtiments doivent être construits pour les gens et non seulement pour le bilan énergétique. Ces deux points sont combinés dans une planification intégrée. Outre l'écologie, l'énergie, l'économie, le socio-culturel, le confort, la fonctionnalité, le design, la technique et le processus sont pris en compte.
Théoriquement, les possibilités existent. Souvent, il manque cependant les investissements.
Quels sont les projets pilotes existants?
Dans le principe C2C, des matériaux de construction doivent être utilisés, qui sont faibles en émissions et ne contiennent pas non plus de substances nocives. Grâce aux produits plus sains, la qualité de vie s'améliore et les travailleurs sont moins souvent malades, ce qui accroît la productivité.
Cela inclut également l'ancien matériau de construction, l'argile.
Le bois100 a également une approche C2C. Les plaques sont empilées en croix et les chevilles assurent des connexions mécaniques. Un matériau de construction sain est créé, car aucune colle ni d'autres agents protecteurs ne sont utilisés.
La clé en est le bois de lune, car les fibres de bois sont plus denses et empêchent ainsi l'entrée des parasites. On évite les produits de protection du bois toxiques. Cela entraîne des coûts d'investissement plus élevés, car l'effort de planification est bien plus important. Cependant, grâce aux avantages du bois pendant la phase d'utilisation, des coûts peuvent être économisés, compensant ainsi l'investissement initial plus élevé.
Un exemple en est le Woodcube à Hambourg.
Il s'agit d'un immeuble résidentiel construit en bois massif. Tous les matériaux nocifs sont exclus. Ainsi, le bâtiment est neutre en CO₂. La protection contre le feu est souvent remise en question sur de tels projets. Cependant, grâce à la construction massive, il n'est pas nécessaire de prendre de mesures supplémentaires.Un autre exemple est "The cradle" dans le port médiatique de Düsseldorf : un immeuble de bureaux qui est presque entièrement en bois. La planification inclut déjà la réutilisation future de ce bois. Cependant, il n'a malheureusement pas été possible d'éviter complètement le béton. Une composition a été choisie afin qu'elle puisse ensuite être recyclée sans mélange. Lors des aménagements intérieurs, on utilise des matériaux sans substances nocives et recyclables, car un environnement sain est proposé aux employés.
Comme mentionné précédemment, les rénovations sont bien meilleures que la démolition complète des bâtiments. Une structure à ossature aiderait à ce que les murs puissent être montés et démontés. Ainsi, les bâtiments pourraient être utilisés successivement à des fins différentes. La modification éventuelle du plan d'étage pourrait également être prise en compte lors de la planification d'origine.
La situation d'habitat la plus durable doit également être regardée. Le mieux serait en moyenne moins d'espace de vie pour chaque habitant. Ainsi, l'imperméabilisation des sols diminuerait significativement. Les communautés de logement avec des espaces privés, mais des espaces de vie et des salles de bains communs seraient les plus efficaces.
Dans ces exemples, il est visible que dans le C2C, il ne s'agit pas seulement de la durabilité des matériaux, mais qu'un changement total de pensée est nécessaire. L'objectif est de considérer des quartiers entiers qui répondent tous au principe C2C. Il est même plus facile de penser en grand plutôt que de regarder chaque construction individuellement.
Un quartier durablement certifié est le district de Cloche d'Or au Luxembourg. Le travail, le logement, les loisirs, l'éducation, la mobilité et les achats sont harmonisés dans un esprit de durabilité. Il y a de nombreux espaces verts avec une riche biodiversité.
Aux Pays-Bas, il y a déjà eu un premier essor en termes de C2C : à Venlo, un tel bâtiment a été construit et sert d'exemple au monde entier. Il s'agit du bureau communal vert de l'administration de la ville. Le côté nord du bâtiment est une façade avec des plantes. Elle peut transformer le CO₂, filtrer les particules fines et absorber les oxydes d'azote et l'ozone. À l'intérieur du bâtiment, de nombreuses plantes fournissent aussi de l'oxygène et de l'humidité supplémentaires. Les experts de Venlo déclarent que cela fait du bâtiment une bonne construction, et non seulement une moins mauvaise. Les façades sont en aluminium, un matériau infiniment recyclable sans perte de qualité. Une "cheminée solaire" en verre a été planifiée pour chauffer le toit. Un courant naturel est créé dans le bâtiment. Grâce à la thermodynamique, l'air est renouvelé toutes les deux heures.
L'activation du noyau en béton régule la température dans le bâtiment. Cela permet d'économiser un chauffage coûteux et énergivore ou une climatisation. Des cellules solaires sont intégrées à la paroi extérieure, fournissant en même temps de l'ombre et de l'énergie. Par rapport au site précédent de l'administration municipale, la consommation d'énergie a diminué d'un tiers. Même le mobilier utilisé est principalement certifié, par exemple pour les chaises ou les tapis. La plupart des produits peuvent être réutilisés après la durée de vie du bâtiment. Le plan particulier permet un démontage plus rapide des matériaux.
Le cradle-to-cradle sera-t-il bientôt le standard ?
Le cradle-to-cradle est une nouvelle approche de vie pour la durabilité dans la construction. Pourtant, nous sommes encore au début. Ce nouveau mode de pensée doit d'abord être largement accepté.
Il n'y a pas qu'une seule solution. Si l'on considère différents sites, il existe de nombreux matériaux régionaux divers. Il faut accepter que les coûts d'acquisition soient plus élevés. Cela sera cependant rentable à la fin sur l'ensemble du cycle de vie.
Le cradle-to-cradle à 100 % ne fonctionne pas encore. Il n'existe par exemple pas encore de véritable alternative pour une fondation. Le béton recyclé est très coûteux et difficile à produire. On parle de downcycling, car les produits de haute qualité sont utilisés uniquement pour la construction routière dans le sous-sol.
Insert: Implémentation de la durabilité dans RFEM
Dans RFEM 6, il existe un add-on en deux parties pour l'optimisation et l'estimation des coûts/émissions de CO₂. Grâce à l'IA de l'optimisation par essaim particulaire, des paramètres appropriés sont recherchés pour que les critères d'optimisation habituels soient respectés. Il estime les coûts du modèle ou les émissions de CO₂ en spécifiant des coûts unitaires ou des émissions pour chaque définition matérielle du modèle structurel. Plus d'informations via ce lien.
Comme vous pouvez le voir, la recherche et l'innovation sont présentes. La seule chose qui manque encore est de commencer. BIM contribuera également à faire avancer ce principe.