Sous-sols résilients aux inondations : l’impact environnemental du cycle de vie des rénovations

Les bâtiments sont aujourd’hui confrontés à une variété d’aléas climatiques : tornades, tempêtes violentes, vagues de chaleur et inondations. Ces phénomènes, appelés à évoluer avec les changements climatiques, mettent à l’épreuve les divers systèmes du bâtiment, notamment son enveloppe et ses éléments structuraux. Pour y faire face, améliorer la résilience des bâtiments devient un enjeu majeur, impliquant des choix de conception et de matériaux anticipant ces sollicitations. Mais, ces adaptations ne sont pas sans contrecoups : elles mobilisent des ressources supplémentaires et peuvent accroître l’empreinte environnementale des bâtiments.

Parmi ces aléas, les inondations affectent directement les sous-sols, espaces souvent essentiels à la vie domestique. De nombreux logements sont vulnérables aux inondations et les épisodes récents soulèvent d’importants enjeux en matière de couverture d’assurance, d’accessibilité aux protections financières, ainsi que de gestion des coûts croissants liés aux sinistres pour les divers ordres de gouvernement. De plus, les rénovations visant à rendre les sous-sols résilients aux inondations soulèvent une question cruciale : comment reprendre le contrôle du risque des inondations sans multiplier les impacts environnementaux liés aux matériaux et aux déchets? Trouver un équilibre entre durabilité et risque d’inondation est désormais au cœur des stratégies de résilience.

Pourquoi les sous-sols sont-ils plus vulnérables aux inondations?

Les sous-sols se trouvent là où l’eau s’accumule naturellement. Lors de fortes pluies, le sol saturé exerce une pression qui favorise l’infiltration d’eau en sous-sol par les fissures, joints et ouvertures. Parmi les causes des inondations en sous-sol, on retrouve la remontée de la nappe phréatique, le refoulement des égouts et l’accumulation d’eau près des fondations, souvent liée à un drainage déficient. Un sous-sol inondé peut ainsi résulter de plusieurs facteurs combinés, amplifiés par les changements climatiques.

Face à ces enjeux, l’organisme Écohabitation s’implique activement dans le développement de solutions concrètes pour renforcer la résilience des habitations face aux inondations. En collaboration avec des experts du domaine, l’organisme a généré des vues axonométriques pour trois solutions présentées ci-dessous et considérées comme résilientes. 

Une étude pour évaluer l’impact environnemental du cycle de vie des rénovations de sous-sol

Dans le cadre d’un projet de recherche sur les inondations, le Laboratoire interdisciplinaire de Recherche en Ingénierie Durable et Éconception (LIRIDE) a mené une étude sur les rénovations de sous-sol afin d’évaluer le potentiel d’impacts environnementaux liés à l’implantation de stratégies résilientes. L’objectif est de comparer les impacts environnementaux potentiels associés à trois solutions dites résilientes (Axo_01, Axo_02 et Axo_03) aux impacts de 20 compositions de murs et de 23 compositions de planchers représentant les sous-sols existants que l’on retrouve au Québec.

La méthodologie repose sur la modélisation des divers scénarios à partir d’un cas type : un sous-sol de bungalow de 40 pi par 20 pi (800 pi²) situé au Québec. L’analyse couvre l’entièreté du cycle de vie des diverses compositions du bâtiment. À noter que les murs et dalles en béton existants sont exclus de l’analyse, puisque ces éléments ne seront généralement pas remplacés à la suite d’une inondation. Ces éléments ne changent donc pas en fonction du scénario. De plus, la consommation d’énergie pour le chauffage, le refroidissementet la déshumidification du sous-sol n’est pas prise en compte à ce stade-ci de l’étude.

L’impact environnemental des rénovations de sous-sols

Grâce à une analyse de cycle de vie (ACV), chaque scénario de rénovation a été comparé pour évaluer l’impact environnemental des matériaux de construction entre une approche standard de rénovation et une rénovation résiliente.

L’impact environnemental des murs

La figure suivante présente le classement des compositions de murs et l’identification des principaux contributeurs (ou points chauds) au changement climatique :

Ces résultats permettent d’établir les constats suivants :

• Les compositions résilientes (voir les encadrés de la figure 4) engendrent plus d’impact, principalement en raison des isolants utilisés. Ces derniers ont une valeur de résistance thermique plus élevée (R29) que les autres compositions (R0 à R23 – moyenne R12);
   
• De façon générale, plus la composition offre une valeur de résistance thermique élevée, plus elle engendre d’impact sur l’environnement. En considérant les autres composants dans l’analyse, le classement n’est pas directement proportionnel à la résistance thermique;
   
• Le contreplaqué de finition engendre plus d’impact que le gypse pour la même fonction de recouvrement des murs; et
   
• La colle a également un impact non négligeable. 

Les mêmes observations sont notées pour l’indicateur impact sur la santé humaine. Pour l’indicateur de qualité des écosystèmes, les principaux contributeurs à ce dernier indicateur sont plutôt les montants et fourrures en bois. De façon générale, plus la composition nécessite des montants et des fourrures en bois, plus elle engendre d’impact sur l’indicateur de qualité des écosystèmes.

Pour en apprendre plus sur les bonnes pratiques lors de la rénovation de murs dans un sous-sol, consultez cet article.

L’impact environnemental des planchers

La figure suivante présente le classement des compositions de planchers et l’identification des principaux contributeurs au changement climatique :

Ces résultats permettent d’établir les constats suivants :

• Les compositions qui requièrent l’installation d’une nouvelle dalle de béton sont celles qui engendrent le plus d’impact pour l’indicateur changement climatique. Les compositions résilientes Axo_02 et Axo_03 sont moins impactantes puisqu’elles ne nécessitent pas de nouvelle dalle;
   
• Pour les compositions ayant peu ou pas d’isolant, les revêtements de plancher représentent la composante ayant le plus d’impact, suivi du contreplaqué/sous-plancher;
   
• Pour les compositions ayant une quantité considérable d’isolant, l’isolant engendre un impact dans le même ordre de grandeur que le contreplaqué/sous-plancher; et
   
• L’impact de l’isolation est moins prononcé que pour les murs. Il est à rappeler que les valeurs de résistance thermique sont plus faibles.

Les compositions qui requièrent l’installation d’une nouvelle dalle de béton sont également celles qui engendrent le plus d’impacts potentiels sur l’indicateur impact sur la santé humaine, ce qui fait en sorte que les compositions résilientes Axo_02 et Axo_03 sont également moins impactantes pour cet indicateur. De façon générale, l’isolation n’est pas un contributeur majeur aux impacts sur la santé humaine pour les planchers. Pour l’indicateur qualité des écosystèmes, les compositions de plancher qui utilisent des lambourdes, des fourrures en bois ou un sous-plancher à base de produits de bois ont des impacts potentiels plus élevés.

Ainsi, les compositions résilientes engendrent peu d’impact sur l’indicateur de qualité des écosystèmes, principalement en raison de l’absence de lambourdes, fourrures en bois et sous-plancher dans ces compositions.

Pour en apprendre plus sur les bonnes pratiques lors de la rénovation de planchers dans un sous-sol, consultez cet article.

Comment réduire l’impact environnemental du cycle de vie en rénovant son sous-sol?

Pour concevoir un sous-sol plus résistant aux inondations, il est préférable d’opter tout d’abord pour des interventions par l’extérieur du bâtiment qui représentent des solutions pour éviter les inondations. Pour ce qui est des bonnes pratiques de rénovation de sous-sol à partir de l’intérieur, le choix de matériaux à faible impact environnemental joue un rôle central, tout comme la résistance des matériaux à l’eau.

Pour les murs, il est recommandé, à la lumière des résultats de l’étude, de :

• privilégier les compositions qui vont limiter l’impact environnemental des matériaux à remplacer après un sinistre, notamment en favorisant de réduire la quantité de matériaux à remplacer et en adoptant des compositions résilientes lorsque requis;
   
• lors de la finition, le gypse peut être préférable au contreplaqué, et les montants en bois sont à privilégier par rapport aux colombages métalliques ou aux fourrures en plastique.
   
• limiter l’usage de colle et opter pour des assemblages utilisant des clous ou vis.

Pour les planchers, il est recommandé, à la lumière des résultats de l’étude, de :

• privilégier les compositions qui vont limiter l’impact environnemental des matériaux à remplacer après un sinistre, notamment en favorisant de réduire la quantité de matériaux à remplacer et en adoptant des compositions résilientes autant que possible;
   
• si possible, privilégier une composition résiliente ne nécessitant pas de nouvelle dalle de béton; 
   
• déterminer la valeur de résistance thermique optimale pour concilier efficacité énergétique et impact environnemental des isolants.

Ces solutions pour contrôler les risques associés aux inondations, notamment par la réduction des remplacements, visent à créer un sous-sol durable, conciliant protection contre les sinistres et respect de l’environnement.

Ce qu’il faut retenir de l’étude

La rénovation des sous-sols pour les rendre résilients aux inondations est bien plus qu’une question technique : elle s’inscrit dans un contexte où la durabilité et la réduction des impacts environnementaux sont essentielles. Les résultats de l’étude démontrent que les choix de matériaux et de méthodes influencent fortement l’empreinte environnementale des projets.

Un sous-sol durable ne se limite pas à résister aux sinistres; il doit aussi intégrer de bonnes pratiques qui sont cohérentes avec le risque d’inondation, minimisent les ressources utilisées et réduisent les émissions liées à la construction.