Decarbonize Design

Decarbonize Design est un cours en ligne à destination des architectes, ingénieur.e.s, urbanistes, constructeur.rice.s, maîtrises d’ouvrage, législateur.rice.s, curieux.ses — en somme tou.te.s les professionnel.le.s de la construction et de la fabrique urbaine. Il donne des outils de compréhension de l’enjeu des émissions de carbone dans la construction et des pistes de réflexion pour concevoir un environnement bâti soutenable. Issue d’une collaboration entre Yale University (Etats-Unis d’Amérique) et Aalto University (Finlande), l’initiative est encore en construction. De nombreuses ressources sont cependant déjà disponibles.

Decarbonize Design

Vous trouverez sur le site internet un livre qui détaille les grandes étapes d’une analyse de cycle de vie, présente une étude de cas du lycée Common Ground à New Haven dans le Connecticut, propose des itérations dans les phases de conception pour créer un projet bas carbone, et enfin invite à changer de référentiel pour passer d’une économie de la construction linéaire à une conception circulaire.

Une série de vidéos synthétiques, organisée en 5 chapitres, adresse la problématique du carbone dans la construction en la replaçant dans les enjeux systémiques auxquels participe le secteur de la construction et de la ville. Je vous propose une synthèse des principaux messages de cette mine d’information.

1. Le carbone, notre problème

Ce premier chapitre donne une vision élargie de la problématique des impacts de la construction à l’échelle mondiale :

La construction est responsable de la moitié des ressources naturelles et des énergies d’hydrocarbures extraites ; d’un tiers de la production de déchets et d’un tiers des émissions de gaz à effet de serre.

Cette tendance devrait s’aggraver dans les prochaines années avec l’urbanisation rapide dans laquelle nous sommes lancé.e.s si nous ne revoyons pas nos modes de conception et nos principes constructifs. En tant qu’acteur.rice.s de la construction, il est de notre responsabilité d’opérer ces changements. Pour cela, il est nécessaire de comprendre les enjeux et de s’emparer des méthodes d’évaluation telles que les analyses de cycle de vie.

2. Les flux de carbone et l’environnement bâti

Dans l’environnement bâti, il y a deux principales sources de carbone : les matériaux et l’énergie.

L’énergie utilisée dans un bâtiment a souvent un impact climatique fort, selon le mix énergétique dont il dépend. Deux principales solutions sont présentées : améliorer l’efficacité énergétique du bâtiment et produire de l’énergie renouvelable sur le site.

La chaîne de production des matériaux, de leur extraction à leur dépôt, en passant par leur(s) transformation(s) et leur mise en place, est également très énergivore. Decarbonize Design se réfère aux principes de conception vernaculaire, faisant appel à la matière et au savoir-faire locaux, ainsi qu’à des principes d’économie circulaire tels que la conception pour le désassemblage et la célèbre pyramide des déchets, favorisant la réduction d’utilisation, puis le réemploi et la réutilisation de matériaux.

Les chercheurs font référence au concept d’efficacité carbone qui consiste à maximiser la qualité et la fonctionnalité du bâtiment tout en minimisant son impact carbone sur tout son cycle de vie. Pour cela, deux stratégies sont à adopter en parallèle :

1. Maximiser l’efficacité énergétique des bâtiments à l’usage, ainsi qu’un choix minutieux des matériaux de construction et de leur mise en œuvre
2. La conception d’assemblage permettant le réemploi et la réutilisation des matériaux, en soi : concevoir les bâtiments comme des banques (ou gisements) de matériaux.

Flux de carbone dans le bâtiment, Decarbonize Design

3. Analyse de cycle de vie

Ce chapitre passe en revue les différentes phases d’une analyse de cycle de vie, les principes de cradle-to-cradle, les différences de durée de vie des matériaux utilisés par les nombreuses strates d’un bâtiment (structure, façade, second-œuvre, fluides, …). Le sujet est vaste et mérite un article à part entière sur Alternative Builders !

4. Une approche de conception bas carbone

Decarbonize Design propose de se saisir des itérations de conception classique dans un projet de construction pour prendre en compte les contraintes climatiques et environnementales. Les chercheurs en appellent à la responsabilité professionnelle des concepteur.rice.s, mais également de la maîtrise d’ouvrage, des législateur.rice.s et des entreprises de construction.

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Avoir une réflexion systémique des flux de carbone (donc sur toute la chaîne de valeur des matériaux) permet de s’affranchir des check listes symptomatiques des certifications environnementales qui, bien qu’elles proposent une méthodologie standardisée, ne permettent qu’une compréhension partielle des impacts de chaque projet.

Si les impacts climatiques et environnementaux des bâtiments doivent être minimisés, ce ne peut être au détriment des principes fondamentaux de Vitruve : utilité, solidité et beauté. Un faible impact carbone (et nous devrions ajouter bien d’autres indicateurs environnementaux) doit donc devenir un principe fondamental, au même titre que la fonctionnalité, la fiabilité et l’esthétique, régissant la conception du bâti.

Les effets de cette approche bas carbone sont bénéfiques à plusieurs niveaux, dont:

• La réduction de la consommation de ressources naturelles non renouvelables
• La préservation des sols et des écosystèmes qui auraient pu être soumis à de l’extraction
• Moins d’émissions de gaz à effet de serre et réduction des coûts de maintenance des bâtiments

5. Re-former l’Anthropocène : un futur bâti bas carbone

Ce dernier chapitre ouvre de nombreuses perspectives sur la modification de notre démarche constructive, à l’échelle du bâtiment et de la ville. Comment concevoir circulaire et bas carbone? Après avoir exploré l’empreinte carbone des bâtiments (carbon footprint en anglais), un changement radical est proposé dans notre approche en explorant l’impact positif que pourrait avoir nos constructions (carbon handprint en anglais). Les exemples donnés sont le réemploi de matériaux (qui auraient été traités comme déchets), ou encore la surproduction d’énergie renouvelable permettant d’alimenter les bâtiments alentour.

Comment alors maximiser l’impact positif en diminuant l’empreinte carbone ? Ce sont des changements systémiques qui doivent être opérés sur toute la chaîne d’extraction, de production, de construction et de déconstruction. Mais ce sont également des changements de paradigmes et d’imaginaires en basculant, par exemple, d’une économie linéaire à une économie circulaire. L’initiative propose de voir le bâtiment et la ville comme des métabolismes qui fonctionnent de manière cyclique. Le temps nécessaire à la formation et au renouvellement de la ressource ainsi qu’à son extraction, est un critère important dans l’appréhension de son impact carbone, tout comme la distance qui la sépare du lieu de mise en œuvre. Ils étendent cette réflexion sur le temps et la distance à l’échelle urbaine pour aborder le concept de la ville régénérative: un métabolisme urbain circulaire qui se maintient en équilibre avec son écosystème local, tout en préservant le “capital naturel”.

La responsabilité environnementale, climatique et sociétale qui incombe aux professionnel.le.s de la construction et de la fabrique urbaine aujourd’hui est un grand challenge, mais également une grande opportunité de renouveau dans nos pratiques et l’approches de nos métiers.

Ceci n’est que ma synthèse de Decarbonize Design. Je vous invite à explorer cette ressource qui est, selon moi, une bonne introduction à la question de l’impact climatique et environnemental du bâti avec une approche systémique. De nombreux concepts mentionnés ici feront l’objet d’articles d’Alternative Builders dans les prochaines semaines, stay tuned !

Conception circulaire d’un bâtiment, Decarbonize Design

Pour aller plus loin:

Si vous souhaitez aller plus loin, voici quelques pistes d’exploration:

• Decarbonize Design, Yale University & Aalto University : https://www.decarbonizedesign.com/ (dernière date de consultation: 17/02/2020)
• William McDonough, Michael Braungart (2002): “Cradle-to-Cradle: Créer et Recycler à l’Infini”, Alternatives, Gallimard. (dernière date de consultation: 17/02/2020)
• BAMB 2020, projet européen “ Build as Material Banks”: https://www.bamb2020.eu/ (dernière date de consultation: 17/02/2020)
• Peter Newman (2020): “La ville régénérative: un nouveau concept”. Les villes changent le monde (176), Institut Paris Région. (dernière date de consultation: 17/02/2020)
• Raphaël Besson (2020): “Quel modèle pour une ville vraiment vivante?”. The Conversation. (dernière date de consultation: 17/02/2020)