De l’efficacité énergétique et de la Passivhaus aux rénovations et aux empreintes carbone, voici quelques bases de conception durable.
En danois, le mot pour isoler – « isolere » – est également le mot pour isoler. Ils sont également proches l’un de l’autre en anglais : l’étymologie latine d’isoler signifie « transformer en île ».
Les mots sont poreux et, dans le contexte actuel de dégradation climatique, isoler et isoler sont des compagnons difficiles. Bien que l’isolation soit un outil clé pour réduire la consommation d’énergie – protégeant les personnes des températures extrêmes et des factures d’énergie volatiles – l’idée de la maison comme château du propriétaire ne tient plus.
L’environnement bâti est responsable de 39 % des émissions annuelles de carbone dans le monde, et la majeure partie de l’énergie utilisée dans une maison ou un bureau achevé est destinée à la régulation de la température. Faire exploser le chauffage ou la climatisation pourrait apporter un certain soulagement à court terme, mais nous ne pouvons pas le séparer de la crise plus large à laquelle ces appareils contribuent, à leur petite échelle.
Une architecture résiliente au climat risque également d’être contre-productive lorsqu’elle se protège de manière négligente contre notre monde thermique. « Il est important de veiller à ce que l’accent mis sur la résilience n’entraîne pas une ingénierie excessive des bâtiments, entraînant des émissions de carbone et des coûts plus élevés », déclare Brigitte Clements, présidente du Réseau d’action pour le climat des architectes (ACAN) au Royaume-Uni.
Nous examinons ici certains bâtiments utilisant moins d’énergie et tirant le meilleur parti de méthodes et de matériaux durables.
2226 : Le bâtiment autrichien sans chauffage ni climatisation
Cet immeuble de bureaux d’une simplicité désarmante situé à Lustenau, en Autriche, utilise des techniques séculaires. Il est blanc pour refléter la chaleur, avec des fenêtres profondes pour aider à garder les gens au frais.
Mais il se passe quelque chose de plus surprenant à l’intérieur : le bâtiment est maintenu entre 22 et 26 degrés Celsius sans aucun système de chauffage ou de refroidissement artificiel. Baumschlager Eberle Architekten, les architectes à l’origine de ce projet, ont créé les 2226 conceptions principales qui utilisent un logiciel pour contrôler les aérations des fenêtres.
Le concept exploite la masse thermique du bâtiment, explique le directeur Daniel Pöhner. Il détecte le CO2, les niveaux de température et d’humidité et ouvre et ferme les fenêtres en conséquence.
« En Europe, vous pouvez utiliser les différences de température entre la nuit et le jour. C’est l’astuce de base », explique-t-il. Pendant les étés chauds, les bouches d’aération s’ouvrent la nuit pour un courant d’air rafraîchissant ; tandis que la chaleur perdue des personnes et des ordinateurs est retenue pendant l’hiver.
La méthode 2226 suscite un intérêt croissant, en particulier au Royaume-Uni, où l’entreprise étudie actuellement sa première modernisation.
« Ce n’est pas une solution qui fonctionne comme un simple bâtiment 2226 dans n’importe quelle région du monde », reconnaît Pöhner. « Là où l’humidité est très élevée toute l’année et où la chaleur dépasse en moyenne 25 °C toute l’année, vous avez des problèmes. Mais dans toute l’Europe, à l’exception peut-être du sud de l’Espagne, cela ne pose absolument aucun problème.»
Lustenau connaît déjà des variations de température plus extrêmes, ajoute-t-il, de -16°C en hiver à +30°C en été, et le système fonctionne toujours bien.
Brick House : Le bâtiment danois avec une isolation minimale
Cette maison en brique au Danemark adopte une approche particulière en matière d’isolation, en en utilisant très peu. Les architectes Leth et Gori se sont inspirés des maisons danoises traditionnelles pour créer une construction durable avec des murs « respirants ».
Seuls des blocs d’argile et des briques sont utilisés pour le reconstituer, avec des espaces permettant à l’air de circuler. Les briques Poroton sont un bon régulateur de température en raison de leur masse thermique : elles fournissent de la chaleur en hiver, refroidissent et absorbent une partie de l’humidité de la maison en été.
« Nous n’avons pas besoin de réinventer la roue pour résoudre la crise climatique actuelle », déclare Uffe Leth, partenaire, à L’Observatoire de l’Europe Green. « Beaucoup de bons matériaux et solutions existent dans nos bâtiments historiques et la clé est d’utiliser ces bâtiments et matériaux autant que possible et de n’en construire de nouveaux que lorsque cela est vraiment nécessaire. »
Dix ans après que Brick House a été conçue pour la première fois dans le cadre d’une initiative de « mini maisons à CO2 » à Nyborg, y a-t-il des choses qu’ils feraient différemment ?
« Aujourd’hui, nous serions probablement encore plus attentifs à l’empreinte carbone de chaque matériau. Les briques de façade et les tuiles du toit, en particulier, sont lourdes en carbone et gagneraient à être non pas neuves mais recyclées ou entièrement constituées d’un autre matériau », explique Leth.
Un projet récent utilise des briques poroton et un toit de chaume ; ce pavillon en briques au toit de chaume montre que les matériaux de construction traditionnels peuvent être combinés avec des matériaux biogéniques, avec des résultats techniquement et esthétiquement satisfaisants.
Qu’est-ce que Passivhaus et quelle est l’ampleur de cette solution ?
Lorsqu’il s’agit de construire des bâtiments durables et économes en énergie, un concept a pris le dessus ces dernières années : Passivhaus.
Cette norme énergétique ultra-basse crée une « enveloppe super étanche à l’air », explique Mike Eliason, un architecte et chercheur basé aux États-Unis qui s’est formé en Allemagne lors de l’essor de Passivhaus. Les bâtiments certifiés consomment peu d’énergie pour le chauffage et le refroidissement et disposent d’un système de ventilation à récupération de chaleur.
Il existe différentes manières de construire une maison passive, et Eliason, le fondateur du Larch Lab « think and do tank », est un grand défenseur du bois massif. « C’est comme deux grandes saveurs ; ils vont très bien ensemble », explique-t-il. « Les performances s’améliorent avec les deux, en termes de carbone intrinsèque et de performance énergétique. »
Le carbone incorporé fait référence aux émissions de gaz à effet de serre causées par la construction de nouveaux bâtiments et infrastructures, par opposition à la consommation d’énergie opérationnelle. Les couches de bois comprimées offrent une alternative solide au béton et à l’acier ; il possède de bonnes propriétés thermiques et est résistant au feu.
«Je me méfie un peu de la séquestration du carbone du bois massif», ajoute-t-il. « Cela dépend en grande partie de l’origine du bois et du traitement des éléments en fin de vie. Mais je pense que c’est un produit de construction phénoménal et il se marie très bien avec beaucoup d’autres matériaux de construction naturels : argile, paille, laine, chanvre… »
La liste des possibilités biosourcées est longue et Eliason souligne l’importance d’être axé sur le tissu et l’avenir.
« Chez Larch Lab, nous réfléchissons à la manière dont les lieux que nous construisons actuellement pourraient et devraient être résilients à un climat qui n’existe pas encore », dit-il. « Donc dans 40 ou 50 ans, les choses seront beaucoup plus chaudes et beaucoup plus sèches. Est-ce que nous planifions nos bâtiments et nos quartiers pour vraiment en tenir compte ?
Baugruppen : Pourquoi la construction communale est une réponse au changement climatique
En 2021, un dôme de chaleur qui s’est formé au-dessus du nord-ouest du Pacifique a contribué à des centaines de morts. Eliason rappelle que bon nombre des victimes étaient des résidents âgés vivant dans des maisons sans climatisation ni refroidissement, sans possibilité de ventilation transversale et sans communauté pour les surveiller.
Cela a souligné la nécessité de logements communautaires en réponse au changement climatique, un point que les auteurs du rapport du GIEC ont également souligné. Baugruppen (littéralement « construction de groupe » en allemand) exprime le mieux cette vision d’Eliason : une forme de cohabitation urbaine et multigénérationnelle.
Au Royaume-Uni, un projet primé sur Goldsmith Street, à Norwich, montre que les normes Passivhaus peuvent également être respectées dans un complexe de logements sociaux dense.
Les 100 maisons conçues par les architectes Mikhail Riches et Cathy Hawley pour le conseil municipal de Norwich en 2019 ont été saluées comme étant parmi les logements les plus économes en énergie jamais construits en Grande-Bretagne, avec une conception solaire passive aidant les résidents à économiser de l’argent.
Carbone incorporé : des empreintes de pas aux empreintes de mains
«Les architectes ont une énorme responsabilité lorsqu’il s’agit de trouver des solutions pour des bâtiments plus respectueux du climat et des bâtiments plus résilients», explique Leth, mais une grande partie des réponses résident dans les travaux existants. « Nous ne pouvons pas sortir de la crise climatique par la construction, mais nous pouvons aller très loin si nous arrêtons de construire et commençons à réutiliser. »
Le budget carbone restant pour les bâtiments soumis à une trajectoire 1,5C est en effet très faible. Selon l’initiative Science Based Targets (SBTi), les émissions de carbone intrinsèque des nouveaux bâtiments doivent être réduites d’environ 99 % par rapport à la pratique courante aujourd’hui d’ici 2050.
Comme l’écrit Joe Giddings, co-fondateur du Architects Climate Action Network (ACAN), pour Architectural Review, cela représente environ 10 kg de dioxyde de carbone par mètre carré de surface au sol, soit l’équivalent de 20 litres de béton ou d’une demi-pinte d’aluminium.
Travailler avec ce dont nous disposons est donc la seule voie rationnelle pour avancer. « La priorité évidente est de célébrer le parc immobilier existant dont nous disposons et de veiller à ce qu’ils soient améliorés en tenant compte du carbone tout au long de leur durée de vie », déclare Brigitte Clements, présidente de l’ACAN.
Le groupe a demandé au gouvernement britannique de réglementer le carbone incorporé, qui, selon lui, s’élève à un peu moins de 50 millions de tonnes d’équivalent CO2 par an – un chiffre supérieur à l’ensemble de l’empreinte carbone nationale de 149 pays. La Grande-Bretagne est « à la traîne » à cet égard par rapport à ses voisins européens comme la Suède, le Danemark, la France, la Finlande et les Pays-Bas, dit Clements.
Les architectes soucieux du climat étudient également la manière dont les bâtiments peuvent avoir un effet positif net. Une nouvelle étude examine « l’empreinte carbone » des bâtiments – où ils capturent et stockent le carbone – et comment le concept peut être renforcé pour éviter l’écoblanchiment.
«Nous avons désormais une grande responsabilité», déclare Clements. « C’est aussi l’une des périodes les plus excitantes de l’histoire de notre discipline. C’est une période d’innovation, de collaboration et d’exploration de nouveaux matériaux et c’est quelque chose qui suscite de l’enthousiasme. C’est une nouvelle ère. »
