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Biodi(V)strict, un outil pour améliorer le bâtiment au regard de la biodiversité

Une opération de construction durable prend en compte le respect de son environnement et doit mettre en place des solutions pour protéger les écosystèmes de son site. C’est dans cette optique que les Associations OREE et HQE ont regroupé leurs compétences pour créer un groupe de travail commun « Biodiversité et Bâtiment » visant à intégrer le potentiel écologique d’un site dans un projet de construction. Suite à l’élaboration de l’outil d’évaluation de la biodiversité « Biodi(V)stict », les deux associations lancent un appel à test « HQE Performance Biodiversité 2015 ».

Biodi(V)strict, pour l’amélioration de la biodiversité d’un projet de construction

Après deux années de travail, l’outil Biodi(V)strict voit le jour. Conçu par les élèves et chercheurs de l’école AgroParisTech, il prend en compte la biodiversité pour les d’opération en construction neuve ou en réhabilitation lourde.

Biodi(V)strict est un outil:
- de diagnostic des potentialités écologiques du site,
- d’aide à la décision,
- pédagogique qui permet un dialogue entre les parties prenantes à partir des indicateurs de mesure.

Le fonctionnement de l’outil repose sur un diagnostic avant opération et un diagnostic projeté après opération.

Les résultats sont comparés sur un diagramme qui superpose les deux données de mesures réparties en 5 indicateurs: diversité des habitats, diversité des strates végétales, perméabilité du site, gestion des espaces verts, aménagement pour la faune.

La différence des potentiels avant et après projet aboutit à une analyse d’impacts qui induit une liste d’actions reposant sur des concepts clés en écologie pour l’optimisation du développement de la biodiversité sur site.

Biodi(V)strict permet de d'aller au delà de la règlementation, aujourd’hui peu exigeante au niveau de la biodiversité notamment en milieu urbain, en accompagnant dès la phase amont du projet tous les acteurs concernés …même les « non-écologues »! Les enjeux peuvent être multiples: prolonger les corridors écologiques, encourager les habitats naturels, apporter une meilleure qualité de vie à l’utilisateur…Cet outil est simple et accessible à tous, il contribue à une prise de conscience des acteurs du projet - y compris les utilisateurs - sur l’intégration de la biodiversité dans la construction de nos bâtiments.

Appel à test HQE performance biodiversité 2015, pour une expertise de la biodiversité en contexte urbain

Cet appel à test de la part des associations HQE et OREE s’inscrit dans la continuité du travail réalisé à travers l’outil Biodi(V)strict pour promouvoir la biodiversité dans une opération de construction. Toutes les typologies de bâtiments, certifiés ou non, en construction ou réhabilitation lourde, sont invitées à tester Biodi(V)strict. Toutes les phases du bâtiment sont concernées, de la programmation à l’exploitation.

Les bâtiments testés auront l’opportunité d’avoir une approche scientifique sur l’évolution du potentiel écologique du site. En retour, Biodi(V)strict profitera des remarques des utilisateurs pour améliorer son expertise notamment dans son aide à la décision. C’est en somme, une relation gagnant-gagnant qui représente une étape du changement de nos modes constructifs qui s’impose aujourd’hui.

Pourquoi stocker l’énergie est un enjeu de la transition énergétique

Dernièrement, Tesla a dévoilé un nouveau produit : le Powerwall, une batterie de capacité de 7 à 10 kWh (ce qui représente en moyenne pour un ménage français, une autonomie de 9 à 13h). Cette nouvelle a fait grand bruit, à la fois par son prix (3000 $ pour 7 kWh et 3500 $ pour 10 kWh) mais aussi par son design et le public visé. C'est un pas de plus vers la transition énergétique.

Le but de Tesla est de proposer une solution pour les usagers ayant un système de production électrique (le solaire photovoltaïque notamment) afin d'éviter de consommer depuis le réseau électrique lors du tarif Heures Pleines et/ou souhaitant pallier à une éventuelle défaillance du réseau électrique. Il ne s'agit pas d'une avancée technologique, les batteries utilisant le couple lithium-ion. Mais la rupture dans l'approche qui en est faite pourrait permettre de développer massivement sur certains territoires des capacités de stockage électrique. A terme, il est donc possible d'y voir une alternative à des moyens de production très émetteurs de GES.

Quelques rappels sur la consommation et la production d'énergie

Aujourd'hui en France, dans le secteur résidentiel et tertiaire, l'énergie la plus consommée est l'électricité (26,1 Mtep), suivi par le gaz (21,6 Mtep), les EnR (10,7 Mtep), le pétrole (10,3 Mtep) et le charbon (0,3 Mtep). Ces données datent de l'année 2013 ; le bilan énergétique de la France en 2014 n'ayant pas encore été publié à ce jour. La consommation ne cesse de croitre depuis 30 ans, notamment la consommation d'électricité ( x 5,3 en 30 ans (4,9 en 1973, 26,1 en 2013). Cela s'explique essentiellement par le développement du nucléaire civil qui a permis une énergie électrique bon marché, qui a pris une place très importante dans les consommations. Le chauffage électrique représente par exemple 25 % des logements existants (soit 4 fois plus que la moyenne européenne) et il représentait en 2008 70 % des logements neufs ! S'ajoute à cela la hausse des consommations électrodomestiques avec un taux d'équipement de plus en plus important (téléviseur(s), réfrigérateur, congélateur, ordinateur(s), électroménager, multimédia ...).

Or, la plus grande partie de la production d'électricité est d'origine nucléaire. La production d'électricité nucléaire est très peu réactive (les temps de démarrage et de montée en puissance sont beaucoup plus long que les variations de consommations). Le nucléaire est donc utilisé comme base de production, les énergies plus souples (gaz, hydraulique et charbon notamment) étant utilisées comme moyens de production de pic.

Le maximum de consommation étant en hiver, le jour le plus froid, vers 19h30, les énergies renouvelables ont une part marginale à ce moment (photovoltaïque à 0 MW et l'éolien étant soumis aux conditions climatiques du moment).

Source : Eco2mix, RTE

En fonction de la demande d'électricité il peut être nécessaire d'importer de l'électricité depuis les pays voisins. Par exemple le 03/02/2015 à 19 h, la France importait 2 141 MW. On comprend donc l'intérêt de pouvoir stocker de l'électricité lorsque la production excède la consommation afin d'utiliser ce stockage plutôt que d'importer de l'électricité. C'est d'ailleurs ce qui est déjà fait pour une partie des barrages hydroélectriques puisque lorsque l'équilibre consommation/production le permet, les barrages sont remplis par pompage. L'électricité est ainsi stockée dans l'énergie potentielle de l'eau (cf graphique suivant entre 1h et 7h).

Source : Eco2mix, RTE

Utiliser le stockage pour développer les EnR

Aujourd'hui, le déphasage qui existe entre la production et la consommation d'énergie, notamment pour l'électricité, est un frein au développement des EnR à grande échelle. En effet, le nucléaire occupe une part tellement importante qu'il assure une très grande partie de la consommation, auquel s'ajoute l'hydroélectricité qui représente également une part prépondérante de la production, alors que l'éolien et le solaire photovoltaïque restent peu significatifs (même dans les cas les plus favorables, cf graphique de production électrique du 07/08/2014). L'absence de système de stockage oblige donc la France à exporter tout ce qu'elle ne consomme pas. Ainsi, un développement plus important des EnR se trouve limiter par l'absence de stockage pour les EnR, qui sont par définition (pour le solaire et l'éolien) intermittentes et déphasées entre le potentiel de production et la courbe de consommation (jour / soirée et été/hiver).

Source : Eco2mix, RTE

Ne pas tuer le gisement

Le fait de proposer des batteries domestiques à un autre intérêt. On observe aujourd'hui un phénomène qui va s'accentuer dans les années à venir : le coût de l'électricité du réseau devient plus élevé que le tarif d'achat réglementé du photovoltaïque (EnR productrice d'électricité la plus développée pour les particuliers). Cela dépend à la fois du contrat d'électricité et du tarif réglementé d'achat de l'électricité photovoltaïque. Le graphique ci-dessous présente l'évolution des tarifs réglementés du photovoltaïque (en vert) et les coûts de l'électricité (abonnement et consommation).

Source : Ministère du Développement Durable et base de données Pégase

Ce phénomène conduit les usagers à se tourner vers l'autoconsommation plutôt que la redistribution vers le réseau national. Cela amène donc les usagers à dimensionner autrement leur installation photovoltaïque : pour optimiser l'investissement, il faut se passer d'un dispositif de distribution vers le réseau et se rapprocher d'une autoconsommation de la production proche de 100 % (afin de limiter les pertes). Cela signifie qu'à chaque instant, la consommation doit être inférieur (ou égale) à la production. Or le pic de production se situera en été, aux alentours du zénith, c'est-à-dire loin du pic de consommation pour un ménage.

Source : SB Energy

L'autoconsommation totale conduit donc à limiter la surface de l'installation de panneaux solaires photovoltaïques pour optimiser la rentabilité économique. Cela revient donc à « tuer le gisement », car ce n'est pas la surface disponible de toiture qui va être l'élément limitant, mais bien les débouchés de l'énergie produite. Dans le cadre d'une transition énergétique tournée vers le développement des EnR, limiter ainsi l'exploitation du solaire est donc tout à fait dommageable. Plus d'informations à ce sujet dans le rapport d'Hespul

Le stockage d'électricité peut donc apporter dans ce cas une solution : la surface de panneaux plus importante (limitée par la toiture : on exploite donc tout le gisement disponible), et lorsque l'énergie produite ne peut être autoconsommée directement, elle est stockée afin d'être utilisée plus tard, lorsque la demande d'électricité dépasse la production.

Source : Hespul

La partie bleue de ce graphique représente l'énergie produite qui ne peut être autoconsommée directement et pourrait être stockée.

A plus grande échelle (sur un quartier, un territoire ...) le stockage d'énergie trouve également un sens, pour favoriser le développement des EnR intermittentes (éolien et solaire).

Autre problématique : la consommation de ressources

Même si les batteries domestiques peuvent initier une dynamique en faveur du stockage d'électricité, il ne faut pas perdre de vue que l'objectif initial est de limiter les effets néfastes sur l'environnement. Le développement à grande échelle de batteries pose donc la question de la consommation des ressources : les réserves de lithium sont suffisantes pour produire 40 000 tonnes par an (la consommation mondiale actuelle) pendant environ 365 années. Cependant, dans le cas d'un développement très important des batteries ces ressources pourraient très vite atteindre leurs limites.

Même si le recyclage de cette ressource est techniquement possible, il parait important de développer d'autres moyens de stockage de l'électricité et de l'énergie en générale. Il existe en effet de nombreuses solutions de stockage alternatives aux batteries (STEP, stockage thermique, stockage chimique, stockage par air comprimé ...). Chacune de ces solutions présentent des avantages et des inconvénients, mais un mix de solutions à grande échelle permet de construire une stratégie permettant de répondre à l'ensemble des besoins.

Source : Enea

Consommer l'énergie autrement

Le stockage ne peut cependant se concevoir sans une démarche cohérente visant à modifier notre manière de consommer l'énergie. En effet, le stockage est nécessaire car il existe un décalage entre notre manière de consommer (la courbe de demande) et le potentiel de production. Limiter l'écart entre ces deux paramètres est donc tout aussi important que de stocker l'énergie dont nous avons besoin. Cela passe à la fois par une réduction des consommations et décaler les consommations qui peuvent l'être (lave-linge, lave-vaisselle, recharge de véhicule électrique pour être en phase avec les pics de production.

http://www.hespul.org/wp-content/uploads/2014/01/Note-de-positionnement-autoconsommation-HESPUL-janvier-2014.pdf

Intégrer les mobilités aux opérations de construction durable

La certification environnementale a vu naître ces dernières années plusieurs labels nationaux et internationaux proposant un panel de solutions afin, entre autres, de réduire l'impact des usagers sur le changement climatique. Ces certifications peuvent aujourd'hui être un support pour aboutir à l'objectif du « facteur 4 » définis par le GIEC et mis en place en 2007 par le Grenelle de l'environnement dans tous les secteurs d'activités (résidentiel-bâtiment tertiaire, industrie... et transport).

Certaines certifications (HQE Exploitation, BREEAM in use...) ont permis d'étendre les domaines d'efficacité des certifications environnementales dédiées aux bâtiments, en proposant des suivis pour chaque typologie de bâti, lors de l'exploitation du bâtiment.

Cependant des énergies restent encore non traitées à ce jour, notamment les énergies consommées par les matériaux eux-mêmes (énergie grise), les usages spécifiques (informatique, audiovisuel, électroménager...) et les déplacements des utilisateurs. L'évolution des futures labellisations/certifications/réglementations tend à prendre en compte ces énergies non réglementaires avec des réflexions sur le cycle de vie des matériaux ou sur l'énergie électrodomestique, ainsi que l'intégration d'exigences sur les services et transports.

Actuellement, les certifications liés à la Qualité Environnementale du Bâtiment (QEB) considèrent l'accessibilité aux modes de déplacement doux, ou collaboratif (transport en commun, covoiturage...), dans leurs exigences environnementaux, mais ceux-ci représentent une faible part dans la notation et sont parfois optionnels. Par exemple,

• NF HQE : 1 cible /14 (Chapitre 1.1. « Aménagement de la parcelle pour un développement urbain durable »)
• BREEAM : 3 points /110
• LEED : 3 points /136 (Chapitre EL 5. « Ressources communautaires »)

Vu l'importance des transports sur notre impact environnemental*, il est nécessaire de mener une réflexion sur la gestion de nos modes de déplacement pour arriver à une solution durable. C'est dans cette optique que le collectif Effinergie a mis en place l'outil « Effinergie Ecomobilité » permettant d'évaluer le potentiel d'écomobilité du bâtiment. Cet outil, disponible à tous, donne une estimation de nos consommations énergétiques lors des transports. Il prend en compte les distances de déplacement, les modes de transports utilisés et la consommation d'énergie liée à chaque mode.

Un rapport déduit de 400 projets saisis dans l'outil Effinergie Ecomobilité synthétise les impacts liés aux transports en fonction des typologies des bâtiments (bureau, enseignement, logement collectif, maison individuelle), du contexte urbain, de l'accessibilité aux transports en commun, ou aux modes de déplacements doux, et de la distance aux destinations.
Suite à un recensement démographique, pour chaque typologie d'habitat, les consommations d'énergie liées aux déplacements sont présentées en kWhep/m².an afin d'être comparées aux consommations résidentielles :

En comparant avec les valeurs cibles des Réglementations Thermiques du bâtiment (environ 70kWhep/m².an pour les bureaux non climatisés et 50 kWhep/m².an pour les logements en construction), il est facile d'appréhender l'impact de la localisation géographique d'un bâtiment sur l'environnement.

Les chiffres ci-dessus, reposent sur des valeurs moyennes et sont donc à prendre avec réserve. Ils montrent néanmoins que les énergies réglementaires consommées par le bâtiment et celles liées aux transports sont du même ordre de grandeur.

Une opération dite « durable » doit aller au delà des exigences environnementales en proposant systématiquement des solutions d'écomobilité. Il est nécessaire de proposer lors d'une opération de construction des solutions concrètes sur les aménagements de mobilité tels que des bornes de recharges pour véhicule électrique, des stationnements dédiés au covoiturage, des pôles de mobilité au sein des sociétés, des équipements mutualisés dans les logements collectifs (buanderie, laverie...) ou l'intégration de services dans les grands projets de construction pour aboutir à la ville des courtes distances.

* En 2012, le secteur du bâtiment (résidentiel et tertiaire) est prépondérant en consommation d'énergie finale** (44%) devant les transports (32%) et l'industrie (18%).Les transports (37%), l'industrie (24%) et le bâtiment (22%) sont les principaux émetteurs de CO2.

**La consommation d'énergie finale est la quantité d'énergie disponible pour l'utilisateur final.

La qualité de l’air, une priorité de la transition énergétique : « Villes respirables en 5 ans »

La ministre de l’Ecologie Ségolène Royal a présenté le 2 juin dernier l’appel à projets « Villes respirables en 5 ans », en même temps que le nouveau système d’identification des véhicules polluants. Les plus vertueux pourront bénéficier de facilités de circulation qui reposeront majoritairement sur la responsabilité des maires.

« Des villes laboratoires » volontaires pour mettre en œuvre des actions exemplaires et locales, tel est l’objectif affichée par la ministre. Cette incitative contribue au déploiement local des ambitions du projet de loi relatif à la transition énergétique pour la croissance verte.

Quelle collectivité peut postuler et sur quels critères ?

« Villes respirables en 5 ans » s’adresse aux agglomérations prioritaires, couvertes par l’un des 36 plans de protection de l’atmosphère (PPA). Aujourd’hui, 47% de la population française est couverte par un PPA.

Pour être sélectionnées, les collectivités devront :

• Présenter un projet à une échelle intercommunale
• Créer ou préfigurer une zone à circulation restreinte, où les véhicules les plus polluants ne pourront pas circuler
• Proposer au moins deux actions complémentaires (sur 15 proposées) portant sur différents secteurs et adaptées aux particularités du territoire (développement-durable.gouv.fr).

Ces actions pourront concerner :

• Transport et mobilité

1. Favoriser les mobilités durables;
2. Faciliter le développement de la mobilité électrique;
3. Viser à éliminer en 5 ans le diesel ;

• Industrie

1. Soutenir la réalisation d’audits air-énergie de toutes les entreprises du territoire;
2. Mettre en œuvre des plans de réduction des émissions à l’horizon des 5 ans;

• Agriculture

1. Lutter contre la dispersion des polluants liés à l’épandage;
2. Développer des filières alternatives;
3. Créer des plateformes de compostage ;
4. Soutenir la démarche « agro-écologie »

• Logement

1. Développer un programme ambitieux de rénovation et de construction de bâtiments à énergie positive;
2. Accélérer le renouvellement de vieux appareils de chauffage ;
3. Installer des équipements permettant de filtrer efficacement les particules ;

• Innovation vecteur de la croissance verte

1. Soutenir l’expérimentation de procédés innovants ;
2. Planification urbaine ;
3. Réaliser une « carte stratégique de la qualité de l’air »;
4. Ajouter un volet « qualité de l’air » à tous les documents de planification ;

Un accompagnement financier et technique

Les collectivités lauréates bénéficieront :

• d’un soutien (technique et financier) de l’ADEME sur les plans de mobilité, le fonds air-bois, des études et animation,
• de prêts « croissance verte » de la Caisse des Dépôts et Consignation,
• de prêts verts de la BPI France (Banque Publique d’Investissement),
• des PIA (Programmes d’Investissements d’Avenir) sur les bornes de recharge électriques, technologies innovantes de contrôle d’accès aux zones à circulation restreinte… ,
• du fonds de financement de la transition énergétique, avec un taux maximal de 50% pour les études et 30% pour les investissements (jusqu’à un million d’euros),
• des moyens de l’AFITF (Agence de financement des infrastructures de transport de France) pour la mobilité durable,
• des primes de droit commun à l’achat,
• des aides du FEDER.

A noter que les actions déjà financées dans le cadre des territoires à énergie positive ne sont pas éligibles.

La qualité de l’air devenue une priorité

La qualité de l’air, généralement traitée comme une sous-thématique par les professionnels de l’urbanisme et de la construction, apparaît aujourd’hui être une priorité.

En effet, LesEnR considère cette thématique comme transversale et indissociable de son intervention pour construire la ville de demain. Notre approche systémique permet d’appréhender sur plusieurs projets, la problématique de la qualité de l’air. Ce facteur peut devenir une nuisance importante pour la qualité de vie d’un quartier en milieu urbain. Pour exemple, notre approche TEREP appréhende la qualité de l’air à travers les ambitions de :

• mobilité durable,
• stratégie énergétique,
• économie locale,
• programmation urbaine,…

Les organismes internationaux se sont saisis de la question. Lors de sa 68ème assemblée mondiale, ce 26 mai 2015 l’OMS (Organisme Mondial de la Santé) a formulé l’ambition de lutter contre les effets sanitaires de la pollution de l’air. Pour la première fois, l’organisme onusien prévoit d’accroître son action sur le sujet et d’investir la problématique à travers sa feuille de route de la 69ème assemblée, en 2016.

La ministre de l’Ecologie Ségolène Royal a présenté le 2 juin dernier l’appel à projets « Villes respirables en 5 ans »,en même temps que le nouveau système d’identification des véhicules polluants. Les plus vertueux pourront bénéficier de facilités de circulation qui reposeront majoritairement sur la responsabilité des maires