Eco-Habitat S1600, la maison ultra sobre en carbone

Eco-Habitat S1600, signée PARA-SOL Architecture et Développement et Bâtiment Pré-Fab inc., est l'un des Kits Écohabitation, solutions d'habitation préfabriquées écologiques au design unique. Contemporaine et de conception écologique, la maison est spacieuse, lumineuse et conviviale.

Son design sobre fait écho à sa sobriété en carbone. En effet, l'architecture a été pensée pour réduire son empreinte carbone, privilégiant la compacité, l'économie de matériaux, la maximisation de matériaux à faible empreinte environnementale et la haute performance énergétique. Le résultat de cette démarche?

10,6 tonnes équivalent CO2 rejetés dans l'atmosphère à la construction de l'Eco-Habitat S1600 et pendant les 60 ans de son cycle de vie! Autant que ce qu'un Québécois émet en moyenne annuellement!

Ce résultat est environ 6 fois mieux que celui d’une construction conforme au Code. Le score pourrait être ajusté après une année d’occupation pour inclure les performances réelles du bâtiment en opération. 

Urgence carbone: viser l'énergie grise des bâtiments

De plus en plus, les nouvelles constructions atteignent des niveaux de performance énergétique supérieurs. Leur demande en énergie à l'opération (chauffage, électricité, etc.) s'amenuise avec l'amélioration des pratiques des professionnels de l'industrie du bâtiment. Et c'est une bonne nouvelle!

Mais sur la durée de vie utile d’un bâtiment, l'énergie grise compte généralement pour environ la moitié de son empreinte carbone. Au Québec, grâce à l'empreinte environnementale réduite de l'électricité, l'énergie intrinsèque du bâtiment pèse plus lourd. Il est nécessaire de se pencher sur l'impact carbone des matériaux de construction pour favoriser la réduction globale des émissions de gaz à effet de serre. Chez nous, optimiser l'utilisation du bois dans la conception se révèle être une excellente stratégie.

Une approche holistique est donc la voie à adopter. Pour trouver des solutions avec une faible empreinte carbone, l’accent doit être mis autant sur la performance énergétique du bâtiment que sur la sélection des matériaux. Pour démontrer la pertinence de cette approche, nous avons produit un bilan carbone de l'Eco-Habitat S-1600.

Méthodologie de l'évaluation de l'empreinte carbone sur le cycle de vie

Afin d’évaluer le bilan carbone de l'Eco-Habitat S1600, nous avons utilisé le logiciel Athena Impact Estimator for buildings. Cet outil permet d’évaluer l’impact de chaque matériau en proportion de son utilisation et usage. Nous saisissons dans le logiciel les quantités de matière en fonction de leur catégorie (sol, toiture, mur, etc.). La comparaison de l’impact du carbone par catégorie est présentée dans le tableau suivant :

Comme on peut le voir, l’impact en termes d’émission carbone est très variable en fonction des matériaux. Le béton utilisé pour la dalle représente le plus fort impact carbone alors qu’il ne représente pas le plus gros volume. Les matériaux pour lesquels le processus de transformation est énergivore ou qui ont un fort impact en fin de vie sont à limiter.

Stratégies de réduction et matériaux biosourcés

La base d'une stratégie sobre en carbone: limiter le béton! Même s'il existe des options plus écologiques pour ce poids lourd de la construction, il est tout de même l'ennemi numéro 1 de l'empreinte environnementale. Voilà pourquoi, côté fondations, le sous-sol a été évité. L’emploi de béton s’est donc limité à la dalle sur sol, ce qui représente tout de même une proportion importante de l’impact global.

La conception d’un bâtiment à faible émission carbone doit privilégier les produits biosourcés et locaux, nécessitant le minimum d’énergie et de produits chimiques dans leur processus de transformation. L'utilisation de matières premières végétales apporte un autre avantage de taille: les matériaux biosourcés permettent de séquestrer le carbone! En effet, selon la Société d'habitation du Québec, pour chaque mètre carré de bois employé en construction, 1 tonne de CO2 est évitée à l'atmosphère.

En fin de vie, la portion recyclable du bois utilisé pour la structure et l'isolation pourra constituer une base pour de la fibre isolante, alors que le reste sera une source d’énergie de substitution aux énergies non renouvelables, comme l’illustre le schéma suivant: 

Justement, les concepteurs de l'Eco-Habitat S1600 ont maximisé l'utilisation du bois. À l'intérieur, cette matière renouvelable est utilisée à grande échelle, mais étonnamment pas pour le plancher! Le béton lissé de la dalle offrait une belle finition au plancher du rez-de-chaussée.

La plupart des surfaces intérieures, les murs et le plafond cathédrale sont finis avec des contreplaqués sans urée formaldéhyde ni autres COV (collés à la colle de soja). Leur couleur miel rend l'ambiance très chaleureuse. Grâce à ces panneaux, il a été possible de limiter l’utilisation du gypse à la salle de bain, ce qui est un excellent point, car la fin de vie de ce matériaux de plâtre n’offre pas les mêmes options que le bois.

Les caissons de la cuisine et tous les rangements sont faits de ces contreplaqués! Ils sont ainsi beaucoup plus durables que les classiques versions en mélamine, pouvant être réutilisés lors d’un réaménagement et faciles d’entretien. Les portes d’armoires de l'entrée, du salon, de la cuisine et de la salle de bains ont été recouvertes de stratifié anti-tache, très résistant aux chocs et égratignures, indiquant une très faible quantité de toxines.

De planches d'épinettes embouvetées ont été posées au plafond du salon du rez-de-chaussée, légèrement lasurées de blanc pour contraster avec tout le bois au naturel.

Mais le bois n'est pas le seul matériau biosourcé! Le lin, le liège, le chanvre, la paille sont souvent mis en valeur par les manufacturiers de matériaux de construction. Justement, le plancher du second étage est recouvert de Marmoléum, fait de lin, un matériau renouvelable et de source naturelle, très résistant et sain.

L'ossature bois est isolée (murs et toiture) avec de la cellulose, issue en majorité de papier journal recyclé, et de panneaux en fibre de bois. Son processus de transformation est peu complexe, favorisant ainsi les filières de recyclage et réduisant l’impact carbone de la construction.

Enfin, des matériaux durables, comme l’acier et le bois, ont été choisis pour le revêtement extérieur et la toiture. Il limitent également l’impact carbone du fait qu’ils ne sont pas remplacés pendant la durée de vie utile de la maison (contrairement aux bardeaux d’asphalte, par exemple). Leur durabilité réduit de beaucoup leur coût réel.

Pour connaître tous les matériaux et appareils mécaniques utilisés dans la construction, consultez cet article.

Importance de l’énergie en utilisation

L'empreinte carbone sur le cycle de vie comprend aussi l'énergie dépensée pour son opération: le chauffage, la ventilation, les électroménagers et l'éclairage. Or, la consommation énergétique d'une habitation sur une durée de vie de 60 ans peut faire doubler l’impact carbone. Ainsi, la performance de l’isolation et des choix d’équipements mécaniques est indispensable.

Pour l'Eco-Habitat S1600, l’utilisation conséquente de matériaux isolants a été compensée par le fait qu’ils sont biosourcés et qu’ils réduisent considérablement l’utilisation de l’électricité du réseau. Le choix d’une thermopompe couplée avec un plancher chauffant solaire ainsi que des équipements d’électroménager efficaces permettent une réduction drastique des émissions de carbone liées à la consommation électrique.

On constate que le bilan carbone de la maison est quasiment multiplié par 10 à cause de la consommation d’énergie en opération. Cependant, il reste bien inférieur au bilan de la maison code qui s’élève à plus de 60 t. eq. CO2. Le graphique suivant montre la comparaison des empreintes carbones totales des 2 maisons:

En outre, lorsqu'on compare le rapport entre l’énergie grise et l’énergie d’opération, on se rend compte que relativement,  l'énergie utilisée pour la construction de l'Eco-Habitat S1600 est vraiment réduite! Alors que pour une maison classique, le rapport énergie intrinsèque et énergie d'opération est à peu près identique. 

L’avenir des habitations: le bilan carbone!

À la lumière de ces données particulièrement révélatrices, Écohabitation est persuadé que le bilan carbone des habitations intégrant l'empreinte des matériaux choisis devrait être généralisé en phase de conception, dans l'objectif d'encourager l'habitation sobre en carbone.

Après la course à la consommation zéro en énergie, il faut faire la course au bâtiment à carbone zéro. Réduire l'intensité carbone des bâtiments au mètre carré, plus que leur intensité énergétique de chauffage. Dans ce contexte, Écohabitation voit la nécessité de mettre en place un indicateur d’intensité carbone des bâtiments pour répondre à l'urgence des changements climatiques.

Erigé en pratique habituelle, ce calcul jouerait un véritable rôle de levier pour la réduction du carbone intrinsèque. Le score final des émissions dues à la construction et à l’occupation pourrait être affiché au même titre qu’une cote Énerguide.

Le calcul de l'empreinte carbone sur le cycle de vie nourrirait de manière considérable la réflexion sur la réduction des émissions de carbone pour toutes les étapes de la vie des habitations.

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