Quel est le bilan carbone d’un chantier ?

Empreinte carbone du BTP en France : petit état des lieux

Le bilan carbone d’un chantier, que le bâtiment soit résidentiel ou commercial, représente l'évaluation totale des émissions de gaz à effet de serre générées sur l'ensemble de son cycle de vie. Cette mesure comprend les émissions directes dues à la consommation énergétique du bâtiment, mais aussi les émissions indirectes issues de l'extraction et la fabrication des matériaux de construction, de leur transport et des processus de gestion des déchets et de déconstruction du bâtiment.

Le secteur du bâtiment représente environ 23 % des émissions totales de gaz à effet de serre en France. Sur un chantier, l'empreinte carbone est estimée entre 850 et 1 000 kg de CO2e par mètre carré, ce qui équivaut à un vol aller-retour Paris-New York par passager pour chaque mètre carré construit.

Pour évaluer l'empreinte carbone dans le domaine du bâtiment et des travaux publics, on utilise plusieurs outils, notamment le Bilan Carbone de l'Agence de la transition écologique (ADEME). Ce dernier couvre toutes les phases du cycle de vie du bâtiment, de la conception à la démolition, en la construction et l'exploitation comprises.

D'autres approches sont également employées pour évaluer le bilan carbone d’un chantier, par exemple : 

• BEGES, le bilan des émissions de gaz à effet de serre mis en place par l’ADEME, qui est réglementaire et requis pour les entreprises ;
• le GHG Protocol ;
• l’ISO 14064.

La notion d’énergie grise en bâtiment

La notion d'énergie grise est essentielle pour comprendre l'impact environnemental d'un bâtiment. En analysant l'énergie grise des matériaux utilisés, il est possible de choisir des options plus respectueuses de l'environnement. Elle est généralement exprimée en kWh ou en MJ et peut être convertie en émissions de CO2.

Dans le cadre du bilan carbone d’un chantier, l'énergie grise représente ainsi la quantité totale d'énergie consommée tout au long du cycle de vie d'un matériau de construction. Cela comprend l'énergie nécessaire pour l'extraction, la production, la transformation, le transport, la mise en œuvre des matériaux, ainsi que pour leur entretien et leur recyclage (à noter que l'énergie grise exclut l'énergie utilisée lors de la phase d'exploitation du bâtiment).

La compréhension de l'énergie grise est donc cruciale pour évaluer l'empreinte écologique d'un bâtiment. Malheureusement, cette composante est souvent négligée dans les bilans environnementaux du secteur de la construction. Selon Ecoconso, l'énergie grise pourrait représenter jusqu'à 50 % de l'énergie totale consommée par un bâtiment sur une période de 40 ans !

Dans le cadre d'un chantier, réaliser le bilan carbone d’un chantier permet aussi d'évaluer la dépendance d'un projet aux énergies fossiles. C’est particulièrement pertinent pour les entreprises de gros œuvre, responsables de la construction des fondations, des murs, de la toiture, et parfois des menuiseries extérieures. L'activité de ces entreprises génère typiquement entre 500 et 750 kg équivalent CO2 par euro de chiffre d'affaires.

Pourquoi le bilan carbone en BTP est-il aussi élevé ?

Il est crucial de savoir que les émissions associées aux bâtiments ne se limitent pas uniquement à leur utilisation, mais s'étendent sur tout le cycle de vie de ces structures : de leur construction à leur démolition en passant par leur gestion quotidienne.

Les matériaux de construction

Les matériaux utilisés sur un chantier, cille le béton, l’acier et le ciment, sont des contributeurs majeurs au bilan carbone d’un chantier global. Le béton, par exemple, est omniprésent dans la plupart des constructions, mais sa production est très énergivore et génère une quantité importante de CO2. Le ciment, qui est l’un des composants clés du béton, est responsable à lui seul d’environ 8 % des émissions mondiales de CO2. Cette empreinte élevée est due aux procédés industriels utilisés, qui dépendent fortement des énergies fossiles. En effet, la production de ciment nécessite des températures extrêmement élevées, atteintes principalement par la combustion de charbon ou de gaz naturel.

L’énergie consommée sur le chantier

Un chantier consomme également une grande quantité d’énergie pour faire fonctionner les machines, les outils et les équipements utilisés pour la construction. Les sources d’énergie couramment employées (comme le diesel pour les engins de chantier et l’électricité pour les outils et l’éclairage) contribuent de manière significative aux émissions de GES. Le recours à des machines moins énergivores et l’intégration de sources d’énergie renouvelables, notamment les panneaux solaires, peuvent cependant permettre de limiter cet impact.

Le transport des matériaux et des travailleurs

Le transport est une autre composante importante du bilan carbone d’un chantier. Le déplacement des matériaux (souvent lourds et volumineux) entre les usines de production, les entrepôts et le chantier entraîne des émissions significatives, surtout lorsque des distances importantes sont parcourues. De plus, les déplacements quotidiens des travailleurs vers le chantier sont aussi à prendre en compte. L’optimisation des trajets, le recours à des fournisseurs locaux et l’utilisation de véhicules plus écologiques (véhicules électriques, camions à faibles émissions) sont autant de moyens permettant de réduire l’empreinte carbone associée au transport.

Les déchets de construction

La gestion des déchets constitue un autre facteur clé dans le bilan carbone d’un chantier. Les déchets de construction (comme les gravats, les matériaux non utilisés ou détériorés) représentent une source de pollution. Leur élimination, souvent par incinération ou enfouissement, génère des émissions de CO2. Toutefois, une bonne gestion des déchets, notamment en triant et en réutilisant les matériaux, peut considérablement atténuer cet impact. Le réemploi des matériaux permet également de réduire la nécessité de produire de nouveaux matériaux, diminuant ainsi l’extraction des ressources naturelles et les émissions associées.

L’eau utilisée sur le chantier

L'utilisation de l'eau, bien que moins souvent mise en avant, est un élément non négligeable dans le bilan carbone d’un chantier. L'eau est nécessaire à plusieurs étapes de la construction, notamment pour le malaxage du béton et le refroidissement des machines. Si l'utilisation de l'eau en elle-même ne génère pas directement de CO2, sa gestion (notamment en termes de transport et de traitement) peut contribuer aux émissions. Une gestion plus rationnelle de l’eau sur les chantiers, par exemple par la récupération des eaux pluviales, permet de réduire cet impact.

La phase de vie du bâtiment

Enfin, il est important de noter que le bilan carbone d’un chantier ne s’arrête pas une fois la construction terminée. Les émissions associées à la vie du bâtiment (comme la consommation d’énergie pour le chauffage, la climatisation, l’éclairage et les autres équipements) continuent à impacter l’empreinte carbone globale. Ainsi, la conception et la construction de bâtiments à haute performance énergétique, comme les bâtiments basse consommation (BBC) ou passifs, peuvent significativement réduire les émissions à long terme.

Comment réduire les émissions CO2 sur un chantier en bâtiment ?

Réduire les émissions de CO2 sur un chantier passe par une approche globale qui englobe la conception durable, le choix des matériaux, la gestion des ressources et la sensibilisation des équipes. Avec des initiatives comme l’utilisation de matériaux bas carbone, l’optimisation énergétique et logistique ou encore la réduction des déchets, les entreprises du bâtiment peuvent réduire le bilan carbone d’un chantier et contribuer activement à la lutte contre le changement climatique.

1. Utilisation de matériaux bas carbone

Comme mentionné précédemment, les matériaux de construction traditionnels, comme le béton et l'acier, sont très énergivores et génèrent des émissions de CO2 importantes. Des alternatives plus écologiques peuvent être envisagées :

• Béton bas carbone : en remplaçant une partie du ciment par des matériaux à plus faible émission comme les cendres volantes ou le laitier de haut fourneau, vous pouvez réduire les émissions de CO2.
• Matériaux biosourcés : utiliser du bois, du chanvre ou de la paille (qui ont une empreinte carbone bien plus faible et stockent même du CO2 pendant leur croissance !) est une option intéressante pour réduire le bilan carbone d’un chantier.
• Matériaux recyclés : intégrer des matériaux issus du recyclage, comme l’acier recyclé ou des granulats de béton recyclé, permet de limiter l’extraction de nouvelles ressources et de réduire les émissions associées à leur production.

2. Optimisation de la gestion des déchets

Une meilleure gestion des déchets de construction contribue à réduire les émissions de CO2 en limitant le recours à l'enfouissement ou à l'incinération. Voici quelques bonnes pratiques :

• Réemploi des matériaux : réutiliser des matériaux sur place ou dans d’autres projets réduit la production de nouveaux matériaux.
• Tri sélectif des déchets : faciliter le recyclage en séparant correctement les matériaux (béton, bois, plastique, métaux) pour éviter qu'ils ne finissent dans les décharges.
• Déconstruction plutôt que démolition : opter pour une déconstruction soignée permet de récupérer des matériaux encore utilisables.

3. Réduction de la consommation énergétique sur le chantier

Les équipements de chantier, comme les machines, les outils électriques et l’éclairage, consomment une grande quantité d’énergie. Des actions peuvent être mises en place pour optimiser cette consommation et réduire le bilan carbone d’un chantier : 

• Utilisation d’équipements moins énergivores : remplacer les machines obsolètes par des modèles plus récents (à faible consommation d’énergie ou hybrides) peut réduire les besoins en carburant.
• Énergies renouvelables : installer des panneaux solaires temporaires sur le chantier pour alimenter certains équipements en énergie renouvelable.
• Optimisation de l’éclairage : utiliser des lampes LED et éclairer les zones de travail uniquement quand cela est nécessaire permet de limiter la consommation électrique.

4. Optimisation des transports et de la logistique

Le transport des matériaux et le déplacement des travailleurs vers le chantier sont des sources importantes d’émissions de CO2. Parmi les mesures pour optimiser ces déplacements et maîtriser le bilan carbone d’un chantier, nous pouvons citer :

• Approvisionnement local : acheter des matériaux auprès de fournisseurs situés à proximité du chantier permet de réduire les distances de transport et, par conséquent, les émissions de CO2.
• Logistique optimisée : planifier les livraisons pour éviter les trajets à vide, mutualiser les transports et choisir des itinéraires optimisés afin de minimiser les kilomètres parcourus.
• Véhicules à faibles émissions : encourager l’utilisation de véhicules électriques ou hybrides pour les déplacements sur le chantier et les trajets des travailleurs.

5. Réduction de la consommation d’eau

Sur un chantier, l'eau est nécessaire pour des activités comme le malaxage du béton ou le nettoyage des machines. La gestion de cette ressource peut avoir un impact indirect sur les émissions de CO2 liées à son traitement et transport :

• Récupération des eaux de pluie : utiliser l’eau de pluie pour des usages tels que le malaxage du béton ou le nettoyage permet de limiter l'impact environnemental du chantier.
• Réduction des pertes : installer des systèmes de gestion de l’eau efficaces pour limiter les fuites et éviter les gaspillages.

6. Choix de conceptions durables

Dès la phase de conception, des choix peuvent être faits pour réduire le bilan carbone d’un chantier et du bâtiment final :

• Bâtiments basse consommation : concevoir des bâtiments avec des exigences énergétiques minimales, notamment grâce à une bonne isolation, une orientation optimale pour maximiser les apports solaires, et une étanchéité à l’air efficace.
• Utilisation des outils numériques : les outils de modélisation BIM (Building Information Modeling) permettent d’optimiser la conception, la gestion des ressources et la planification du chantier afin de limiter les gaspillages de matériaux et les erreurs qui peuvent engendrer des retours coûteux en termes de temps et d'émissions.

7. Sensibilisation et formation des équipes

Les travailleurs et les équipes sur le chantier jouent un rôle essentiel dans la réduction des émissions. Il est important de les former et de les sensibiliser aux enjeux environnementaux pour adopter des pratiques plus durables :

• Formation à la gestion des déchets : informer les équipes sur le tri sélectif, le réemploi et le recyclage des matériaux.
• Formation à l’utilisation efficace des équipements : enseigner des pratiques pour réduire la consommation d’énergie, comme l'arrêt des machines lorsqu'elles ne sont pas utilisées.

Le bilan carbone d’un chantier : zoom sur les matériaux et les activités

Pour mieux comprendre le bilan carbone d’un chantier, il faut comprendre que les matériaux utilisés et les différentes activités sur le chantier n’ont pas le même impact environnemental. En effet, l’empreinte carbone d’un projet de construction ne sera pas la même si vous utilisez du béton armé ou de la peinture !

Impact environnemental de matériaux courants sur les chantiers

Voici quelques exemples d'énergie grise associée à divers matériaux et éléments de construction :

• Métaux : acier (60 000 kWh/m³), cuivre (140 000 kWh/m³), zinc (180 000 kWh/m³), aluminium (190 000 kWh/m³).
• Canalisations : grès (3 200 kWh/m³), fibrociment (4 000 kWh/m³), PVC (27 000 kWh/m³).
• Murs porteurs : béton poreux (200 kWh/m³), béton classique (500 kWh/m³), brique silico-calcaire (500 kWh/m³), brique ciment (700 kWh/m³).
• Enduits : argile (30 kWh/m³), chaux (450 kWh/m³), plâtre (750 kWh/m³), ciment (1 100 kWh/m³), synthétique (3 300 kWh/m³).
• Isolation thermique : fibres de lin (30 kWh/m³), chanvre (40 kWh/m³), cellulose de bois (50 kWh/m³).

L'impact carbone spécifique du béton et du ciment

Le béton armé, largement utilisé dans la construction, a une énergie grise évaluée à 1 850 kWh/m³. Le bilan carbone du béton armé dépend de son dosage en ciment, qui peut varier entre 285 et 400 kg éq. CO2/m³. L'industrie cimentière française est ainsi responsable de 2,9 % des émissions de dioxyde de carbone du pays, avec 656 kilos de CO2 émis pour chaque tonne de ciment produite.

Le bilan carbone d'un chantier de peinture

Pour illustrer la variabilité des émissions selon les activités, prenons l'exemple d'un chantier de peinture standard, qui génère un bilan carbone de 12 kg éq. CO2 pour 3 pièces. Ce chiffre est relativement bas, notamment parce que la peinture est un produit majoritairement aqueux, peu énergivore, et souvent produit localement.

Encadrement du bilan carbone d’un chantier BTP : les stratégies pour atteindre la neutralité carbone

Le secteur du bâtiment est au centre de plusieurs réglementations visant à minimiser son empreinte carbone. La Stratégie Nationale Bas Carbone pour le bâtiment est un axe majeur de cette démarche, visant un parc immobilier sans émissions nettes d'ici 2050. La loi Climat et Résilience de 2021 exige des acteurs du bâtiment qu'ils élaborent et soumettent une feuille de route pour la décarbonation du secteur. Cette initiative fait suite au travail initié en 2022 par le Secrétariat général à la planification écologique.

La RE 2020

La Réglementation Environnementale 2020 (RE 2020) suit le chemin tracé par le label Bâtiment Basse Consommation (BBC) et le label E+C- (Bâtiments à énergie positive, BEPOS). Elle fixe de nouvelles normes pour la construction durable en France. La RE 2020 vise à ce que tous les nouveaux bâtiments atteignent un niveau de performance énergétique quasi nul. Pour y parvenir, elle promeut : 

• l'utilisation d'énergies renouvelables pour le chauffage, le refroidissement et la production d'eau chaude ;
• le renforcement de l'isolation et l'étanchéité des bâtiments pour réduire les pertes de chaleur ;
• l'installation de systèmes de chauffage, de ventilation, de climatisation plus efficaces et l'utilisation d'éclairage à haute efficacité. 

Le décret tertiaire

Le décret tertiaire, mis en place en 2019, vise à améliorer l'efficacité énergétique dans le secteur tertiaire. Il s'applique aux bâtiments d'une surface supérieure ou égale à 1 000 m² et impose une réduction progressive de la consommation énergétique finale, avec des objectifs de -40 % en 2030, -50 % en 2040 et -60 % en 2050 par rapport à 2010. Un suivi annuel des progrès via la plateforme OPERAT est également requis. D'ici 2030, tous les nouveaux bâtiments tertiaires devront atteindre le statut d'énergie quasi nulle.

Le label Bâtiment Basse Consommation (BBC)

Pour diminuer le bilan carbone d’un chantier, le label BBC établit une norme de référence pour la performance énergétique et environnementale des bâtiments. Il assure une consommation énergétique minimale pour le chauffage, la climatisation, l'eau chaude sanitaire et l'éclairage. Pour les constructions neuves, la consommation ne doit pas excéder 50 kWh d'équivalent pétrole par mètre carré par an, tandis que pour les bâtiments existants, la consommation doit être inférieure de 50 % à la consommation conventionnelle.

Le label Chantier Zéro Carbone

Le label Chantier Zéro Carbone est un outil de certification volontaire destiné à évaluer et réduire l'empreinte carbone des projets de construction. En complément, des certifications comme le label BBCA pour les bâtiments résidentiels neufs, le label BEPOS pour les bâtiments à énergie positive et le label bâtiment biosourcé promeuvent une construction respectueuse de l'environnement et encouragent des pratiques réduisant les émissions de gaz à effet de serre et le bilan carbone des chantiers.

Focus sur les énergies renouvelables en 2024

En 2024 et dans les années à venir, les énergies renouvelables jouent un rôle central dans la réduction de l'empreinte carbone des bâtiments tertiaires. Le recours à ces sources d’énergie permet de diminuer la dépendance aux énergies fossiles et de réduire significativement les émissions de gaz à effet de serre associées à l’exploitation des bâtiments.

Solaire photovoltaïque et thermique

L'énergie solaire reste l'une des solutions les plus accessibles pour alimenter les bâtiments tertiaires en électricité ou en chaleur. En 2024, les panneaux photovoltaïques sont de plus en plus performants et rentables, grâce aux progrès technologiques et aux incitations fiscales. Les entreprises peuvent ainsi produire une part significative de leur électricité en autoconsommation, ce qui réduit leur facture énergétique et le bilan carbone du chantier. De plus, les systèmes de stockage de l’énergie solaire (comme les batteries) permettent de maximiser l’utilisation de cette énergie propre, même en dehors des heures d’ensoleillement.

Géothermie

La géothermie consiste à exploiter la chaleur du sous-sol pour chauffer ou rafraîchir les bâtiments. Elle représente une solution durable pour le chauffage et la climatisation des bâtiments tertiaires. En 2024, cette technologie est plus accessible grâce à l'amélioration des techniques de forage et de captage, ce qui permet aux entreprises de réaliser des économies d’énergie tout en réduisant le bilan carbone des chantiers.

Pompes à chaleur

Les pompes à chaleur, notamment dans leur version aérothermique ou géothermique, constituent une alternative efficace aux systèmes de chauffage traditionnels. Elles permettent de récupérer l’énergie présente dans l’air ou le sol et de la convertir en chaleur pour les bâtiments, pour diminuer la consommation énergétique liée au chauffage et à la climatisation.

Éolien

L’énergie éolienne, bien qu’encore moins utilisée dans le cadre des bâtiments tertiaires en milieu urbain, commence à être intégrée dans des projets à plus grande échelle (notamment via des installations d’éoliennes à petite échelle pour des parcs d’entreprises). Les progrès en matière de conception d’éoliennes plus compactes et moins bruyantes favorisent l’adoption de cette technologie dans les zones tertiaires rurales.

Réseaux de chaleur renouvelable

Les réseaux de chaleur renouvelable alimentent plusieurs bâtiments à partir d'une source centralisée (biomasse, géothermie, solaire thermique). Ils permettent une mutualisation de la production d'énergie verte à l’échelle de quartiers ou de zones d’activité. En 2024, ces réseaux se développent en France (notamment pour les bâtiments tertiaires), offrant une solution collective pour réduire l’empreinte carbone du chauffage.