Contexte
Lancée en 2016 par les pouvoirs publics afin de préparer la future réglementation, l’expérimentation E+C- devrait arriver à son terme avec l’entrée en vigueur de la Réglementation Environnementale 2020 (RE 2020). Elle aura permis de regrouper les acteurs de la filière du bâtiment vers un même objectif : se préparer à concevoir des bâtiments à faible consommation d’énergie voire à énergie positive tout en qualifiant l’impact carbone du bâtiment sur son cycle de vie, de sa conception jusqu’à sa déconstruction.
Le secteur du bâtiment représente plus de 40% de la consommation d’énergie nationale et 25% des émissions de gaz à effet de serre. Afin de contribuer efficacement aux politiques de lutte contre le réchauffement climatique, le bâtiment neuf doit engager de nouveaux efforts par rapport à l’actuelle RT 2012 : réduire les consommations énergétiques vis-à-vis des seuils actuels et actionner les leviers pour diminuer les émissions de carbone sur l’ensemble du cycle de vie.
L’expérimentation E+C- a permis aux prescripteurs énergétiques de monter en compétence sur l’évaluation énergétique (bilan BEPOS du référentiel E+C-) et surtout environnementale par la mise en pratique du calcul carbone du bâtiment sur son cycle de vie. Grâce aux études déposées dans l’observatoire national du référentiel E+C-, un ensemble de données a été recueilli et analysé et permet aujourd’hui de tirer quelques enseignements, notamment sur la performance environnementale des bâtiments neufs, point nouveau et qui fera l’objet d’une évaluation dans la future RE 2020.
Echantillon de l’observatoire national E+C- au 10 janvier 2020
Les données recueillies dans l’observatoire du 10 janvier 2020, reposent sur 1 079 opérations, dont 1 040 bâtiments résidentiels, majoritairement des maisons individuelles et logements collectifs. Le reste de l’observatoire recense des données de bâtiments tertiaires (197) , principalement des bureaux et des établissements d’enseignement qui représentent chacun un tiers du tertiaire.
Les 1 079 opérations comptabilisées dans l’observatoire national sont réparties dans toute la France avec une forte concentration en Bretagne et dans la zone H1a au Nord/Nord-Ouest. Ces deux zones représentent en effet près de la moitié des opérations (46%).
Enseignements issus de l’observatoire national E+C- : modes constructifs, énergies de chauffage et niveaux de performance atteints
Le tableau ci-dessous, présente, tous secteurs confondus, les niveaux de performance atteints :
La plupart des bâtiments n’a pas eu de difficulté particulière pour respecter des niveaux de performance énergétique plus ambitieux que ceux de la RT 2012 (80% des bâtiments possèdent un niveau de performance énergétique supérieur ou égal à E2). Pour les niveaux de Carbone, ce fut plus compliqué : 1/3 des bâtiments n’a pas atteint le niveau Carbone 1 et près de 9 bâtiments sur 10 n’atteignaient pas le niveau Carbone 2.
En rouge, tous les bâtiments n’ayant pas réussi à atteindre soit le seuil E1, soit le C1 couvrent près de 40% de l’échantillon. Il est à noter cependant que la majorité des bâtiments non conformes le sont sur la partie Carbone (32%), preuve qu’une montée en compétence de la filière est nécessaire sur ce point (voir paragraphe « Enseignement sur le critère Carbone »).
L’expérimentation E+C- a instauré deux grands indicateurs :
- Le bilan BEPOS pour la partie énergétique. Celui-ci comptabilise la consommation d’énergie primaire des 5 usages de la RT 2012, les usages mobiliers (calculés forfaitairement) et immobiliers (ascenseurs, éclairages des parkings et des parties communes), et il déduit les consommations d’énergie renouvelable des RCU, du bois-énergie et du PV.
Quatre niveaux d’énergie peuvent être atteints, E1, E2, E3 et E4. Ces 4 niveaux équivalent à une amélioration du Cep max de la RT2012 respectivement de -5 à -15%, -10 à -30%, -30 à -40%, et -100% pour le niveau E4.
- Le bilan Carbone sur le cycle de vie du bâtiment (Eges), prenant notamment en compte les émissions de GES liées à la fabrication/fin de vie des matériaux & équipements ou encore la consommation d’énergie et d’eau pendant l’exploitation du bâtiment.
Deux niveaux peuvent être atteints, Carbone 1 (C1) et Carbone 2 (C2). Le premier a pour vocation à embarquer la plupart des modes constructifs, le second, plus contraignant, nécessite des optimisations plus fortes sur le bilan Carbone.
S’agissant de la structure des bâtiments, le mode constructif majoritaire est le béton (58%), suivi de la terre cuite, essentiellement destinée aux maisons individuelles (MI), et du bois (13%).
Les quelques 1200 bâtiments présents dans l’observatoire représentent un échantillon restreint des bâtiments construits durant la même période. On relève une part équivalente entre l’énergie gaz (41%) et l’électricité (44%). Le reste des études déposées intègrent du chauffage au bois (9%) ou des réseaux de chaleur (RCU) (6%). Le gaz est majoritairement présent en logement collectif (LC) (52%), là où l’électricité est majoritaire en maison individuelle (53%).
Analyse du volet « Energie » des projets déversés dans l’observatoire
L’observatoire montre qu’une grande majorité des bâtiments atteint le niveau E2 (55%), voire E3 (24%). 17 bâtiments atteignent le niveau E4, dont 16 bâtiments tertiaires et une maison individuelle. L’analyse montre qu’il est plus difficile pour les maisons individuelles et presque impossible pour les logements collectifs d’atteindre le niveau E4. Les bâtiments à usage tertiaire atteignent plus facilement les hauts niveaux d’énergies, avec 41% de niveaux E3, plus que pour le niveau E2 (32%).
Deux principaux leviers ont été actionnés pour améliorer le bilan BEPOS :
- Amélioration de l’enveloppe
- Recours aux énergies renouvelables
1 - Amélioration de l’enveloppe
Globalement, on constate que les déperditions thermiques globales des projets (Ubât, en W/(m².K)) diminuent lorsque les niveaux d’énergies plus contraignants sont atteints. Par exemple, les projets de logements collectifs situés au niveau E3 présentent un niveau de Ubât proche de 0,45 W/(m².K), soit une amélioration de -20% des déperditions thermiques globales par rapport aux projets E1.
Même constat avec l’indicateur de ‘besoin bioclimatique’ Bbio, qui tient compte des besoins de chauffage et de l’accès à l’éclairement naturel d’un bâtiment. Plus le Bbio est faible, plus les besoins de chauffage et d’éclairage sont faibles. Les projets de logements collectifs passent d’un niveau Bbiomax_RT2012 -20% pour le niveau Energie 1 à Bbiomax_RT 2012-37% pour le niveau Energie 2 ; soit une réduction substantielle des besoins bioclimatiques du bâtiment.
| E1 | E2 | E3 | E4 | |
|---|---|---|---|---|
| Global | -18% | -25% | -30% | -39% |
| LC | -20% | -37% | -39% | |
| MI | -15% | -17% | -34% | -40% |
| Tertiaire | -25% | -26% | -29% | -55% |
2 - Recours aux ENR
L’observatoire montre que, pour aller vers des bons niveaux d’énergies, le recours aux ENR est plébiscité. La chaudière bois ainsi que les RCU voient ainsi leur part de marché augmenter de façon significative dans les projets situés en E3 et E4, passant de quelques pourcents à plus de 15 % et 30%. Au contraire, les solutions non renouvelables, diminuent en part pour les niveaux E3 et E4.
L’ajout de panneaux solaires photovoltaïques contribue également à améliorer le bilan BEPOS. Peu présents dans les projets atteignant les niveaux E1 ou E2, ils sont majoritairement installés dans les projets atteignant le niveau E3 : 50% des bâtiments LC et tertiaire ont des panneaux solaires photovoltaïques, et 80% en MI. Cela représente, en surfaces moyennes installées, 45 m² de panneaux pour les logements collectifs, 13 m² pour les maisons individuelles et 128,5 m² pour les bâtiments tertiaires. Pour atteindre le niveau E4, l’observatoire montre que dans la majorité des cas, et spécialement en logement collectif, la surface de toiture disponible pour installer des panneaux photovoltaïques est insuffisante pour amener le bilan BEPOS à 0 (E4).
Le bilan BEPOS valorise les ENR locales de type chauffage bois ou RCU. Pour ce faire, Le bois-énergie bénéficie d’un facteur de conversion entre énergie finale et énergie primaire non renouvelable de 0 et 1-%ENR pour les Réseaux de chaleur comportant une part ENR.
Le bilan BEPOS varie en fonction de l’énergie de chauffage utilisée. Les bâtiments chauffés au gaz, à l’électricité et par un RCU présentent un bilan BEPOS similaire en résidentiel. En tertiaire, il est plus faible pour le gaz, et plus élevé pour les RCU, l’électricité se situe entre les deux. Les bâtiments utilisant du chauffage au bois possèdent un meilleur bilan BEPOS quel que soit le type de bâtiment, il est inférieur de 25% en LC, 20% en MI et 60% en tertiaire par rapport au chauffage au gaz par exemple. Le bilan BEPOS moyen des bâtiments chauffés au bois se situe en dessous du seuil de niveau d’énergie E3, pour les autres bâtiments, il se situe en dessous du niveau E2.
Dans l’observatoire E+C-, l’indicateur réglementaire Cep du bâtiment - correspondant aux consommations en énergie primaire du bâtiment sur 5 usages – est également fourni. On constate que les bâtiments chauffés au bois présentent, en moyenne, un Cep supérieur aux autres énergies de chauffage alors que leur bilan BEPOS moyen est, a contrario, bien en dessous de celui des autres énergies. Cela s’explique par le fait que la consommation renouvelable de bois pour le chauffage est comptabilisée dans le Cep alors qu’elle ne l’est pas dans le bilan BEPOS. Ainsi, une exigence ambitieuse sur le bilan BEPOS doit être nécessairement associée à une exigence ambitieuse sur le Cep pour éviter tout risque de surconsommation des énergies renouvelables dites « finies » - c’est à dire épuisables - telles que le bois-énergie.
Analyse du volet « Carbone » des projets déversés dans l’observatoire :
En Résidentiel, l’analyse de l’observatoire montre qu’une majorité des projets atteint le niveau Carbone 1. Une part non négligeable des projets n’atteint pas le seuil Carbone 1 (~20 à 30% des projets).
En Tertiaire, l’analyse de l’observatoire montre une plus grande difficulté pour atteindre le niveau de carbone C1, avec une majorité de projets en C0 pour tous les types d’énergies. Cela contraste avec la partie Energie où les bâtiments tertiaires présentaient des niveaux élevés d’Energie.
Trois cas sont possibles pour ne pas passer le niveau de carbone supérieur :
- Le niveau Eges global est atteint mais pas le Eges PCE,max
- Le Eges PCE max est atteint mais pas le Eges global
- Les deux niveaux ne sont pas atteints
Pour les projets C0, la non-atteinte du niveau C1 correspond :
- Dans 58% au cas 1
- Dans 7% au cas 2
- Dans 35% au cas 3
Pour les projets C1, la non-atteinte du niveau C2 correspond :
- Dans 2% au cas 1
- Dans 42% au cas 2
- Dans 56% au cas 3
Pour respecter le seuil carbone 1, l’effort à fournir est plutôt sur le poids carbone des produits de construction et équipements. Pour atteindre le niveau carbone 2, l’accent doit majoritairement porter sur le PCE, l’énergie et la solution technique.
1 - Eges PCE
S’agissant du contributeur PCE, le matériau principal utilisé pour la construction des bâtiments y joue un rôle important. Les principaux produits de construction des projets de l’observatoire sont le béton et le bois. L’écart moyen dans le Eges PCE entre les deux matériaux est de 91 kgCO2/m²SDP sur 50 ans en logement collectif, 45 en maison individuelle et 360 en tertiaire. L’autre matériau principal utilisé est la terre cuite, présent surtout en maisons individuelles, le Eges PCE moyen est de 17 kgCO2/m² SDP sur 50 ans au-dessus du bois. Une construction utilisant le bois comme matériau principal permet d’abaisser de plus de 10% son bilan Eges PCE, par rapport à une construction en béton.
A noter que dans l’observatoire, près de 25% des études présentent des anomalies dans le détail du Eges PCE. Les statistiques ont donc été faites sur les 75% restants.
La partie PCE est découpée en 13 lots plus l’impact carbone des fluides frigorigènes. Les lots peuvent être remplis avec les PEP (Profil Environnemental Produit, les FDES (Fiches de Déclaration Environnementale et Sanitaire) fournis par les fabricants, les MDEGD (Modules de données environnementales génériques par défaut) fournies par le gouvernement, ou forfaitairement.
Dans les faits, et notamment dans l’observatoire, les lots 1 à 7 sont remplis avec les FDES et PEP dans un premier temps, puis lorsque les fiches des fabricants ne sont pas disponibles, les MDEGD sont utilisées. Les lots 8 à 12 sont remplis forfaitairement dans plus de 9 fois sur 10 car peu de fiches existent pour ces lots. Le lot 13 est rempli grâce aux PEP ou MDEGD. Les lots les plus impactant sont les lots 3 et 8 qui correspondent à la superstructure et au CVC. A eux deux, ils pèsent pour plus de 30% du bilan total du Eges PCE. Le lot CVC est très impactant en MI, et le lot 3 en LC.
Le poids de certains lots peut, au cas par cas, fortement impacter certains projets. C’est le cas du lot 12, il possède un impact moyen faible, car peu de projets contiennent des appareils élévateurs, cependant, lors de la présence d’ascenseurs par exemple, le lot peut représenter entre 5 et 10% du bilan PCE. De même pour les fluides frigorigènes, lors de la présence de systèmes de chauffage utilisant des fluides frigorigènes, son impact représente en moyenne près de 7% du Eges PCE.
La réalisation de l’ACV est une nouveauté pour les bureaux d’études, qui ont dû se familiariser avec les FDES. Plusieurs remarques sur la méthode sont ressorties :
- La base de données environnementale où sont déclarées les FDES, la base INES, est à ce jour encore incomplète, même si celle-ci est en constante évolution.
- Les fiches environnementales ont une durée de vie de 5 ans. La durée d’un projet étant de plusieurs années entre la conception et la réalisation, il se peut qu’une fiche qui était présente dans la phase conception ne le soit plus au moment de la finalisation du projet.
- Les fiches par défaut (MDEGD – Modules de données environnementales génériques par défaut), dont les valeurs sont affectées par le ministère, sont par nature plus pénalisantes que les données spécifiques (FDES/PEP) pour un projet. Le bilan carbone peut vite devenir assez important en utilisant seulement des MDEGD. Il existe à ce jour 39% de fiches par défaut dans la base. Il est également possible de prendre les valeurs forfaitaires pour les lots, ce qui peut pénaliser encore davantage le bilan.
- Le manque de complétude des études, avec une majorité d’études qui intègre une centaine voire 150 fiches. Selon l’OBEC (Observatoire Bâtiments Energie Carbone) d’Auvergne Rhône-Alpes, un bilan ACV complet atteint entre 300 et 320 lots.
2 - Eges Energie, Eau et chantier
Les parties eau et chantier ont été remplies forfaitairement pour la plupart des projets et ne représentent qu’en moyenne 3% et 1% de l’impact carbone total. La partie énergie du bilan carbone total représente autour de 30% en moyenne en logement, elle est plus faible en tertiaire, autour de 15%, car la partie PCE en tertiaire représente presque 80% du global.
Peu de disparités sont présentes en fonction du type de chauffage utilisé pour l’atteinte des niveaux de carbone. Les bâtiments chauffés au gaz ont le plus faible pourcentage de bâtiment n’ayant atteint aucun niveau de carbone avec 30%, suivent l’électricité et les RCU avec 33% et enfin le bois avec 40%. Mais le chauffage au bois totalise le plus grand pourcentage de bâtiments de niveau C2 (30%), suivent les RCU (17%), l’électricité (11%) et le gaz (7%).
Bilan partie carbone
La partie carbone est la grande nouveauté du référentiel E+C- par rapport à la RT2012. L’observatoire montre que la réalisation d’une ACV nécessite un nouvel apprentissage des BET et un effort de toute la filière pour fournir des fiches FDES et compléter la base INES encore non exhaustive compte tenu des ambitions de la future RE 2020.
Synthèse
Le label E+C- aura permis de réunir les acteurs de la filière, maitres d’ouvrages, bureaux d’études, promoteurs ou industriels autour de cette expérimentation, qui avait pour objectif de préfigurer la prochaine RE2020. Les réflexions et résultats obtenus apportent à l’observatoire national une base de données permettant d’obtenir un retour d’expérience utile. Plus de 1200 bâtiments y sont recensés, majoritairement des maisons individuelles et logements collectifs mais aussi des bâtiments à usage tertiaire. La majorité des projets ont réussis à atteindre les exigences fixées par le référentiel, avec plus de facilité pour la partie énergie du fait de l’expérience de la filière sur cet item, ce fut plus difficile pour la partie carbone du fait de sa nouveauté. L’observatoire a mis en valeur des leviers pour l’optimisation des bilans BEPOS (recours aux ENR, isolation du bâti…) et carbone (utilisation des FDES, choix du matériau principal…).