Izarbel
Technocité
Arkinova
ID Ocean
06 January 2023
New solutions for sustainable construction
On the Arkinova site, stakeholders are working in favour of sustainable construction. ©CPB/L.Tomassi
With the entry into force of the more demanding RE2020, regulatory pressure is increasing to encourage stakeholders in the building sector, which is a high-carbon emitting sector, to implement new solutions.
Responsible for 23% of greenhouse gas emissions and 44% of energy consumption, the building sector is at the forefront of France's carbon neutrality objectives for 2050; achieving net zero emissions in just over two decades cannot happen without reinventing practices and imagining new solutions in this sector which is one of the most carbon-intensive in the world. It is in this spirit that the new RE2020 regulations came into force on 1 January 2022.
Replacing RT2012, this standard replaces the notion of ‘thermal regulation’ with that of ‘environmental regulation’, which is anything but lexical coquetry as it signals a more ambitious and demanding approach for the building sector. RE2020 includes the need, beyond increased energy performance, to significantly reduce the carbon impact of new buildings, taking into account all of the building's emissions over its life cycle, from the construction phase to end of life (building materials, equipment), including operation (heating, hot water, air conditioning, lighting, etc.). This ‘carbon budget’ is determined by two indicators: the Carbon Index, which measures the impact of CO2 emissions emitted by building components over 50 years, and the Energy Carbon Index, which calculates the impact of CO2 greenhouse gas emissions in relation to the building’s energy needs over the same period.
Generalise the use of biosourced material
This requirement, coupled with that of providing homes with summer comfort (calculated by the new Degree-Hours indicator which quantifies the duration and intensity of discomfort in a home above 26 degrees), is intended to help building stakeholders revolutionise their practices by optimising design and, above all, by using biosourced materials. This is one of the objectives of the new regulations which, as the carbon thresholds are reduced (in 2025, 2028, and 2031), will make the use of biosourced and geo-sourced building materials, such as wood, straw, hemp, cellulose wadding, recycled textiles, cork, linen, or raw earth, by the majority of stakeholders unavoidable. However, these promising channels are still in their infancy. Hence the emergence of initiatives to structure and develop local supply chains, such as AUDAP’s (Atlantic Pyrenees Urban Planning Agency) work to identify and map regional stocks as part of the ‘toile BTP’ (Building network) which aims to connect local building stakeholders around carbon intensity reduction issues.
In the region, R&D on biosourced materials is no exception, with work by the Geomaterials and Civil Engineering Structures Unit and the ConstrucTerr' Chair, whose work focuses on the design and use of low-carbon-footprint materials for sustainable construction.
Both are part of the Arkinova sustainable construction ecosystem, and its business incubator hosts young enterprises, such as Arrosia and Traille, which are combining their expertise to co-develop a biocomposite, the former specialising in the design of sustainable materials made from pine resin and the latter in uses of sheep's wool.
Recycling and reuse
Recycling and reusing materials are also key to avoid exceeding RE2020 carbon thresholds, especially the 2025, 2028, and 2031 thresholds. ‘Test’ sites are already anticipating the challenge. By way of example, Habitat Sud Atlantic, the public housing operator reporting to the Basque Country Community, worked with Patxa'ma, specialising in the deconstruction and the reuse of materials, which recovered 14 tonnes of materials deposited on site during the construction of the inclusive housing residence ‘le Clos d'Ainara à Anglet’.
While customers are setting the tone, building companies are also getting involved, even the smallest. By way of example, Cédric Joignaux, manager of a masonry VSE and teacher at Lycée Cantau, anticipated the French Anti-waste and Circular Economy Law (AGEC) promoting the recycling and use of biosourced materials by applying low-carbon processes: cardboard and raw earth bricks or the manufacture of recycled aggregates from construction site waste. ‘I started with a basic principle: stop going to the tip. We work with engineers from Cantau to test the resistance of recycled materials. We are planning, with this high school, to replace cement with slag, a blast furnace residue. This was done a century ago in the Forges district of Tarnos.’ For the entrepreneur: ‘The shift to low carbon is easy. We know what needs to be focused on: training, development of habits, such as selective sorting and reuse. And the solutions we implement are not more expensive.’ He hopes to find viable solutions for skilled trade businesses, without going through purchasing groups, and he freely shares his experiments. Supported by the Regional Council for his approach involving recycling and short circuits, he is currently working on a 3D printer to recycle plastic from building sites, the only residue that he currently does not reuse.
Mamurrak and Ostavals day care centres, exemplary projects
The Basque Country Community also uses these biosourced materials, for example, for projects in Espelette and Ostabat-Asme. The Mamurrak day care centre will be the first Establishment Open to the Public (ERP) insulated with straw in the region. This material complies with the new environmental regulations. Unprocessed, straw bales are a form of insulation with the lowest ‘grey energy’. This material also requires less transport, as it is of local origin, and it can be composted at the end of its life. It is a ‘carbon sink’ that absorbs and stores CO2. This insulation option is also being considered for other projects. This renovation operation won the Region’s ‘Building of the Future’ call for projects. The inertia wall made of raw earth bricks, adjustable sun blinds, underground heat exchanger, thermodynamic boiler, etc. will all reduce energy consumption.
In Ostabat-Asme, the Ostavals - Centre for the enhancement of the landscape and jacobean, agricultural, and gastronomic heritage - project uses innovative energies and materials: wood felled in Ostabat for the supply of structural wood, recovery of stones on a demolition site in Saint-Palais; wood-fired boiler room under joint project management with HSA; solar power plant in ‘extended collective self-consumption’ supplying renewable electricity to around ten public buildings within a radius of 2 kilometres around Ostavals.
Responsable de 23 % des émissions de gaz à effet de serre et de 44 % de la consommation d’énergie, le secteur du bâtiment est en première ligne des objectifs de neutralité carbone de la France en 2050. Car atteindre zéro émission nette en un peu plus de deux décennies ne se fera pas sans réinventer les pratiques et imaginer des solutions nouvelles, alors que le secteur figure parmi les plus carbonés au monde. C’est dans cet esprit qu’est entrée en vigueur, le 1er janvier 2022, la nouvelle réglementation RE2020.
Remplaçant la RT 2012, ce référentiel remplace la notion de « réglementation thermique » par celle de « réglementation environnementale ». Tout sauf une coquetterie lexicale. Car ce changement de terme signe une approche plus ambitieuse et exigeante pour la filière construction. La RE2020 inclue la nécessité, au-delà de performances énergétiques accrues, de diminuer significativement l’impact carbone des constructions neuves, en prenant en compte l’ensemble des émissions du bâtiment sur son cycle de vie, de la phase de construction à la fin de vie (matériaux de construction, équipements), en passant par la phase d’exploitation (chauffage, eau chaude sanitaire, climatisation, éclairage…). Ce « budget carbone » est déterminé notamment par deux indicateurs, l’indice Carbone Construction, qui mesure l’impact des émissions de CO2 émis par les composants du bâtiment sur 50 ans et l’Indice Carbone Energie qui calcule l’impact des émissions de gaz à effet de serre par rapport aux besoins énergétiques du bâtiment sur la même durée.
Généraliser la mise en œuvre des matériaux biosourcés
Cette exigence, couplée à celle d’apporter aux habitations un confort d’été (calculé par le nouvel indicateur Degré-Heure qui quantifie la durée et l’intensité de l’inconfort d’un logement au-delà de 26 degrés), doit amener les acteurs du bâtiment vers une révolution de leurs pratiques, en optimisant la conception et surtout en donnant toute leur place aux matériaux biosourcés. C’est l’un des objectifs de la nouvelle réglementation qui, à mesure que les seuils carbones se réduiront (en 2025, 2028 et 2031), rendra inéluctable l’usage majoritaire des matériaux de construction biosourcés et géosourcés tels que le bois, la paille, le chanvre, l’ouate de cellulose, les textiles recyclés, le liège, le lin, ou la terre crue crue. Reste que ces filières, prometteuses, en sont encore à leurs débuts. D’où l’émergence d’initiatives pour structurer et développer des filières locales d’approvisionnement. À l’image du travail mené par l’AUDAP pour identifier, cartographier les gisements régionaux dans le cadre de la « toile BTP », cette initiative visant à connecter les acteurs locaux du BTP autour des enjeux de décarbonation.
Sur le territoire, la R&D portant sur les matériaux biosourcés n’est pas en reste, avec les travaux menés par l’unité Géomatériaux et structures du génie civil et la Chaire ConstrucTerr’ dont les travaux portent sur la conception et l’utilisation de matériaux à faible empreinte carbone pour une construction durable.
Tous deux font partie de l’écosystème Arkinova dédié à la construction durable, dont l’incubateur-pépinière accueille des jeunes pousses comme Arrosia et Traille, qui travaillent à développer un biocomposite associant les savoir-faire des deux start-ups, la 1e spécialisée dans conception de matériaux durables à base de résine de pin et la 2e dans la valorisation de la laine de brebis.
Recyclage et réemploi
Le recyclage et le réemploi des matériaux sont tout aussi nécessaires pour ne pas dépasser les seuils carbones de la RE2020, surtout les futurs seuils à échéance 2025, 2028 et 2031. Des chantiers « tests » anticipent déjà l’enjeu. Comme Habitat Sud Atlantic, l’opérateur public de l’habitat rattaché à la Communauté Pays Basque qui, pour la résidence d’habitat inclusif « le Clos d’Ainara à Anglet », a collaboré avec Patxa’ma, spécialisée dans la déconstruction et le réemploi de matériaux, afin de valoriser les 14 tonnes de matériaux déposés sur le chantier.
Et si les maîtres d’ouvrage donnent le ton, des entreprises du BTP s’y mettent également, même les plus petites. C’est le cas de Cédric Joignaux, gérant d’une TPE de maçonnerie et enseignant au Lycée Cantau, qui a anticipé la loi AGEC favorisant le recyclage et l’emploi de matériaux biosourcés, en appliquant des procédés bas carbones : briques en carton et en terre crue ou fabrication de granulats recyclés à partir de déchets de chantier. « Je suis parti d’un principe simple : ne plus aller en déchetterie. Nous collaborons avec les ingénieurs de Cantau pour tester la résistance des matériaux issus du recyclage. Nous projetons, avec ce lycée d’utiliser du laitier, un résidu de haut fourneau, pour remplacer le ciment. Il s’agit de revenir à ce qui se faisait il y a un siècle sur le quartier des Forges à Tarnos ». Pour l’entrepreneur : « Passer au bas carbone est simple. Les axes d’effort sont connus : se former, mettre en place des habitudes comme le tri sélectif et le réemploi. Et les solutions que l’on met en œuvre ne sont pas plus chères ». Il espère trouver des solutions viables pour les entreprises artisanales, sans passer par les centrales d’achat et n’hésite pas à partager ses expérimentations. Suivi par le Conseil Régional pour sa démarche sur le recyclage et les circuits courts, il planche sur une imprimante 3D pour recycler le plastique des chantiers, seul résidu qu’il ne réutilise pas pour le moment.
Crèche Mamurrak et Ostavals, des projets exemplaires
La Communauté Pays Basque recourt également à ces matériaux biosourcés, par exemple dans des projets menés à Espelette et Ostabat-Asme. La crèche Mamurrak sera le 1er établissement Recevant du Public (ERP) paille du territoire. Ce matériau satisfait à la nouvelle règlementation environnementale. Non transformée, la botte de paille est l’isolant à la plus faible « énergie grise ». Ce matériau nécessite en outre un transport réduit, avec une provenance locale. Et il se composte en fin de vie. C’est un « puits de carbone » qui absorbe et stocke le CO2. Une option d’isolation par ailleurs à l’étude dans d’autres projets. Cette opération de rénovation est lauréate de l‘Appel à Projets « Bâtiment du Futur » porté par la Région. Mur à inertie en briques de terre crue, brises soleil orientables, puit canadien, ballon thermodynamique…, réduiront les consommations énergétiques.
À Ostabat-Asme, le projet d’Ostavals, Centre de valorisation du paysage et du patrimoine jacquaire, agricole et gastronomique, recourt à des énergies et matériaux innovants : coupe de bois à Ostabat pour la fourniture de bois de charpente, récupération de pierres sur un chantier de démolition à Saint-Palais ; chaufferie bois en co-maîtrise d’ouvrage avec HSA ; centrale photovoltaïque en « autoconsommation collective étendue », alimentant en électricité renouvelable une dizaine de bâtiments publics dans un périmètre de 2 kilomètres autour d’Ostavals.
09 January 2023
