BTP, Construction et Innovation
Le 27 octobre 2022Clément DUPUY, consultant
Clément DUPUY, consultant
Le domaine de la construction représente à lui seul 43% de la consommation énergétique française et contribue à hauteur de 23% des émissions de gaz à effet de serre sur notre territoire. Dans un contexte global de réduction de son empreinte carbone et de sa consommation énergétique, la France s’est fixé des objectifs ambitieux à atteindre. Pour s’inscrire dans cette trajectoire, le secteur de la construction doit s’appuyer sur l’innovation.
Les objectifs à atteindre pour 2030 à travers la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte (LTECV, publiée au journal officiel du 18 août 2015), sont les suivants :
La nouvelle réglementation RE2020[1], entrée en vigueur au 1er janvier 2022, redéfinit les critères et les obligations à respecter en termes de contrainte environnementale. Jusqu’à présent, la performance environnementale d’un bâtiment n’était régie que par sa consommation énergétique. Un changement de paradigme s’impose désormais pour les acteurs du domaine puisque le contenu carbone d’un bâtiment doit être pris en compte et évalué sur l’ensemble des phases de son cycle de vie : construction, exploitation, déconstruction.
[1] Préalablement, le label E+C- avait été lancé en 2016 pour préparer l’arrivée de la réglementation RE2020, qui se substitue ainsi à la RT2012.
Cette nouvelle approche pour concevoir les bâtiments a des impacts sur le choix des matériaux, qui doit à présent être basé sur leur recyclabilité, leur provenance, leur processus de production et l’énergie associée (électricité, gaz, pétrole, énergies renouvelables…).
Cette démarche impose la création de nouveaux outils d’analyse de cycle de vie des bâtiments, que les acteurs de la construction doivent développer en interne à l’aide de nouvelles ressources, ou aller rechercher auprès d’acteurs nouveaux répondant à ce besoin. La construction de tels outils passe par ailleurs par la constitution de bases de données.
De plus, le prix de la tonne de CO2 qui s’est envolé durant l’année 2021, et dont le cours a franchi la barre symbolique des 80 euros en fin d’année, impacte directement les sociétés cimentières situées en amont de la filière.
En aval, notons également que le marché du BTP se transforme, avec une demande accrue pour la rénovation des bâtiments auxquelles doivent répondre les constructeurs, historiquement positionnés sur des programmes neufs jusqu’à lors.
L’ensemble des acteurs de la filière doit dorénavant composer avec de très forts besoins en recherche et en innovation pour répondre à ces nouvelles contraintes. Voici un tour d’horizon des principales innovations sur lesquelles travaillent les différents acteurs du domaine.
La fabrication du ciment est émettrice de CO2 et consommatrice de sable, ressource la plus utilisée au monde après l’eau et le sel. Afin de limiter le recours au ciment, le bois, utilisé comme matériau de structure, apparaît comme une alternative prometteuse. Par ailleurs, son ratio résistance/densité est l’un des meilleurs et ses propriétés d’isolation restent remarquables.
La R&D sur les bétons de bois s’est fortement accélérée ces dernières années pour diminuer la part d’utilisation des ciments, et notamment parce qu’ils présentent de plusieurs avantages :
Le recours à l’impression 3D dans le domaine de la construction vise de nombreuses applications : petite série pour un ouvrage d’art, construction accélérée d’habitats en urgence, architectures originales et créatives, production en grande série à moindre coût… L’impression 3D dans le secteur du BTP n’en est qu’à ses débuts, mais doit permettre à terme d’ériger des bâtiments sur site dans des délais rapides et avec des architectures nouvelles.
Le principe de cette technologie repose sur la superposition de différentes couches (de béton notamment). Plusieurs verrous technologiques restent à lever, notamment le développement de formulations adaptées à une mise en œuvre par couche.
Les acteurs de la filière investissent sans cesse dans le développement de nouvelles formulations aux propriétés accrues, que ce soit par exemple en termes de durabilité et de vieillissement (étude de la biocorrosion par exemple), en termes d’impact carbone ou encore de propriétés de mise en œuvre.
Dans une optique de réduction de la quantité d’eau nécessaire à l’hydratation des ciments, les recherches s’orientent également vers le développement de nouveaux liants et de nouvelles formulations.
On peut également souligner les recherches sur l’intégration des laitiers dans les formulations de ciments et de clinker en tant que liants, toujours dans une optique de réduction de l’empreinte carbone.
La transition énergétique passe également par le déploiement de réseaux d’électricité intelligents (réseaux smart grids) au sein des zones urbaines. Ces réseaux auront pour objectif d’optimiser la consommation d’énergie et l’équilibre offre-demande pour une meilleure gestion de l’énergie et de son réseau de distribution. À long terme, l’analyse de la consommation en temps réel doit par exemple permettre la diminution des capacités de production les plus coûteuses et/ou le stockage de l’énergie en cas de pic de production.
À plus court terme, le bâtiment intelligent, capable de se diagnostiquer en temps réel et d’agir en fonction, est la première brique de cet écosystème. Le développement de ces smart buildings repose sur deux technologies :
L’ensemble de ces équipements génèrent ainsi une grande quantité de données à traiter pour optimiser la consommation énergétique du bâtiment.
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