L’optimisation carbone en pratique

L’Optimisation carbone en pratique est une série d’articles proposant des solutions concrètes pour la construction durable. Ces solutions sont directement réalisées avec Beem Shot, l’outil de pilotage carbone de Time To Beem pour les architectes. Nous publions un article et les solutions associées tous les mois pour accompagner les architectes dans la conception de bâtiments bas carbone, en répondant aux enjeux de la RE2020.

Revêtement extérieur existant et variantes étudiées

La variante initiale du projet étudié possède un revêtement extérieur composé de deux produits distincts :

• un enduit de peinture extérieure
• un produit d’impression et fixateurs en phase aqueuse

Ces deux éléments possèdent chacun leur propre fiche environnementale au sens de la RE2020 et font partie du lot 6.1 « Revêtement, isolation, et doublage extérieur ». L’objectif de notre analyse est précisément d’évaluer l’intérêt carbone d’un remplacement de ces éléments par un bardage extérieur (bois massif, composite ciment/bois, aluminium ou acier).

La variante initiale du projet étudié possède un revêtement extérieur composé de deux produits distincts :

• un enduit de peinture extérieure
• un produit d’impression et fixateurs en phase aqueuse

Ces deux éléments possèdent chacun leur propre fiche environnementale au sens de la RE2020 et font partie du lot 6.1 « Revêtement, isolation, et doublage extérieur ». L’objectif de notre analyse est précisément d’évaluer l’intérêt carbone d’un remplacement de ces éléments par un bardage extérieur (bois massif, composite ciment/bois, aluminium ou acier).

Comprendre l’impact sur le macro-composant du mur extérieur

Le mur extérieur étudié sur cette maquette numérique constitue un macro-composant, c’est-à-dire qu’il est composé de plusieurs couches successives, chacune associée à des fiches environnementales distinctes relevant de différents lots et sous-lots de la RE2020.

Voici la composition détaillée du mur extérieur de l’intérieur vers l’extérieur :

• Lot 7 – Revêtements des sols, murs et plafonds

  • Sous-lot 7.2 – Revêtement des murs et plafonds en première couche
    • Peintures intérieures

• Lot 5 – Cloisonnement, doublage, plafonds suspendus

  • Sous-lot 5.2 – Doublages murs, matériaux de protection thermique et acoustique
    • Plaque de plâtre intérieure
    • Isolation intérieure associée

• Lot 3 – Superstructure – Maçonnerie

  • Sous-lot 3.3 – Éléments verticaux – Façades
    • Voile en béton d’épaisseur 20 cm

• Lot 6 – Revêtement extérieur

  • Sous-lot 6.1 – Revêtement, isolation et doublage extérieur
    • Enduit de peinture extérieure (fiche distincte)
    • Produit d’impression et fixateurs en phase aqueuse (fiche distincte)

En remplaçant les éléments du lot 6.1 (enduit et fixateur) par un bardage extérieur, seules les deux fiches environnementales associées à ces éléments spécifiques seront impactées, tandis que les fiches des lots 7.2 (peintures intérieures), 5.2 (isolation et plaque de plâtre) et 3.3 (voile béton) restent inchangées.

Cette approche très précise nous permet, grâce à Time To Beem, d’isoler clairement les effets carbone du changement de bardage extérieur sur le projet, afin d’évaluer concrètement les économies possibles pour ce lot précis.

Pourquoi le bardage bois ?

Le bardage bois représente une solution particulièrement efficace pour réduire l’empreinte carbone des bâtiments, notamment en remplacement de matériaux à forte intensité carbone comme les bardages en béton, en acier ou en aluminium. En tant que matériau biosourcé, le bois présente de nombreux avantages environnementaux liés à sa capacité de stockage du carbone, sa faible énergie grise et sa biodégradabilité.

Quels sont les types de bardage bois disponibles ?

Le choix du bardage bois dépend des exigences esthétiques, fonctionnelles et environnementales du projet. Voici les principaux types de bardage bois utilisés en construction durable :

1. Bardage en bois massif
   Essences courantes : Mélèze, Douglas, Pin sylvestre
   Avantages : Durable, résistant aux intempéries, esthétique naturelle
   Caractéristiques carbone : Faible énergie grise, stockage de carbone prolongé
   Applications : Façades extérieures, maisons individuelles, bâtiments collectifs

2. Bardage en bois composite

• Composition : Mélange de fibres de bois et de résines polymères
• Avantages : Résistant aux UV et à l’humidité, entretien limité
• Caractéristiques carbone : Impact réduit par rapport aux matériaux synthétiques purs

3. Bardage en bois thermo-traité

• Traitement : Cuisson du bois à haute température sans produits chimiques
• Avantages : Amélioration de la durabilité et de la stabilité dimensionnelle
• Caractéristiques carbone : Légèrement plus impactant que le bois massif, mais toujours favorable par rapport aux solutions minérales

Les atouts du bois en tant que matériau biosourcé

Le bois est un matériau naturel issu de la biomasse végétale, qui capte le dioxyde de carbone (CO₂) pendant sa croissance grâce à la photosynthèse. Lorsqu’il est utilisé en bardage, le bois continue de stocker ce carbone pendant toute la durée de vie du bâtiment, réduisant ainsi son empreinte carbone globale.

Cependant, il est essentiel de s’assurer que le bois provient de forêts gérées durablement, labellisées PEFC ou FSC, afin d’éviter les effets contre-productifs liés à la déforestation ou à la conversion en terres agricoles.

Biogénie et stockage carbone

Le bardage bois présente l’avantage de stocker du carbone biogénique pendant toute sa durée de vie. Contrairement aux matériaux minéraux, le bois stocke activement le CO₂ capté durant la croissance de l’arbre. Cette propriété fait du bois un matériau doublement vertueux puisqu’il réduit non seulement l’empreinte carbone immédiate, mais contribue aussi au stockage carbone sur plusieurs décennies.

3. Répartition des impacts carbone

Grâce à Beem Shot, nous avons une vision détaillée des principaux contributeurs aux émissions carbone :

• CVC (Chauffage, Ventilation, Eau chaude) → 19,8% des émissions
• Superstructure – Maçonnerie → 18,4% des émissions
• Revêtements de sols, murs et plafonds → 11,4% des émissions
• Façades et menuiseries extérieures (lot 6) → 8,3% des émissions (45,5 kg éqCO₂/m²)

Le lot façades ne représente que 8,3% des émissions carbone, mais il reste un poste modifiable relativement facilement, sans impacter la structure du bâtiment.

4. Optimisation

L’architecte du projet a proposé de remplacer la finition extérieure en peinture par un bardage bois. L’idée ? Introduire un matériau biosourcé, qui stocke du carbone et permet d’abaisser légèrement l’empreinte globale du bâtiment.

Partie 2 : Résultat après l’ajout du bardage bois

1. Remplacement de la peinture par un bardage bois

Nous avons créé une nouvelle variante dans Beem Shot, intégrant ce changement, et lancé le calcul.

2. Bardage bois : Résultat carbone

Résultat : 549 kg éqCO₂/m² Sref.

Un gain très limité : seulement 1 kg éqCO₂/m² Sref. Nous nous attendions à une réduction plus significative de l’empreinte carbone du bâtiment. Or, avec cette modification, nous avons gagné seulement 1 kg éqCO₂/m² Sref. Une surprise, car l’introduction de matériaux biosourcés est souvent perçue comme une solution efficace pour abaisser l’empreinte carbone.

3. Analyse : pourquoi un si faible gain ?

L’explication est simple : la peinture d’origine avait une empreinte carbone très faible. Contrairement à d’autres types de revêtements plus émissifs (bardage métallique, enduit ciment, etc.), la peinture ne pesait pas lourd dans le bilan carbone du bâtiment.

En remplaçant un élément déjà peu impactant, le delta obtenu reste limité.

• Si nous avions remplacé un bardage métallique ou un revêtement en enduit lourd, le gain aurait été plus important.
• Dans notre cas, même si le bardage bois est un matériau biosourcé, son effet positif est atténué par le fait qu’il vient en substitution d’un élément déjà peu émissif.

Puisque cette première optimisation ne suffit pas à atteindre les seuils RE2028, nous allons devoir tester une autre stratégie dans Beem Shot pour aller chercher les 6,3 kg éqCO₂/m² Sref restants.

Partie 3 : Optimisation structurelle – Passage du béton armé à une ossature bois

1. Nouvelle stratégie : Modifier la structure des étages supérieurs

Après avoir constaté que le remplacement du bardage n’avait pas généré un gain carbone suffisant, nous avons cherché un levier plus efficace pour franchir le seuil RE2028.

Nous avons donc décidé d’agir sur un poste beaucoup plus impactant : la structure des étages supérieurs. En effet, les éléments en béton armé ont une empreinte carbone élevée, et leur remplacement par des murs à ossature bois (MOB) peut permettre une réduction bien plus significative.

2. Ce que nous avons modifié dans Beem Shot

Nous avons créé une nouvelle variante dans Beem Shot en remplaçant les voiles en béton armé des niveaux R+3 et R+4 par des murs à ossature bois. Cette modification concerne les deux derniers étages, réduisant ainsi le poids carbone de la structure et intégrant davantage de matériaux biosourcés.

3. Résultat carbone des étages R+3 et R+4 en ossature bois

Après mise à jour dans Beem Shot, voici notre nouveau Score IcConstruction : 539 kg éqCO₂/m² Sref

➡️ Nous passons sous le seuil RE2028 fixé à 542,7 kg éqCO₂/m² Sref ! En combinant cette optimisation avec le bardage bois testé précédemment, nous avons finalement atteint notre objectif performanciel.

Les gains les plus impactants se trouvent souvent sur les éléments structurels. Modifier un revêtement extérieur ou un élément secondaire peut avoir un effet limité, alors que travailler sur les matériaux de la structure permet de franchir un vrai cap en réduction carbone.

Conclusion

Ce test démontre l’importance de simuler et comparer plusieurs variantes pour optimiser un projet. Grâce à Beem Shot, nous avons pu tester rapidement différents scénarios et prendre des décisions basées sur des données concrètes.

✅ Objectif atteint : un projet conforme aux seuils 2028
✅ Méthode efficace : tester des variantes et ajuster les choix
✅ Optimisation structurée : d’abord les revêtements, puis la structure pour maximiser les gains