Le 6 octobre, l'outil belge d'évaluation de l'impact environnemental des bâtiments (TOTEM) a déployé l'une de ses plus importantes mises à jour depuis sa création. Annoncé à plusieurs reprises au cours des mois précédents, le Sprint 12 apporte des changements importants : il vise à rendre l'outil d'ACV compatible avec l'EPBD et BREEAM, enrichit la bibliothèque de nouveaux éléments et met à jour la bibliothèque de composants génériques vers la version 3.12 d'ecoinvent.
D'où la question : comment les matériaux de construction durables se comportent-ils dans cette nouvelle version ? Leurs scores ont-ils sensiblement changé ? Comme nous allons le voir, certains matériaux, comme le CLT, voient leur score nettement amélioré, tandis que d'autres, comme la fibre de bois flexible, sont étonnamment pénalisés.
Dans cet article, nous passons en revue les principaux changements que nos experts ont observés dans la dernière mise à jour de TOTEM, et ce qu'ils signifient pour vos calculs de bâtiments.
Comme indiqué dans notre article précédent, l'objectif principal du Sprint 12 de TOTEM est de rendre enfin l'outil compatible avec l'EPBD, en alignant la durée de vie des bâtiments sur la nouvelle norme européenne. Dans TOTEM, un bâtiment est désormais supposé durer 50 ans, et non plus 60 ans comme auparavant.
Grâce à ce changement, il devient plus facile de comparer les résultats à l'échelle du bâtiment avec des valeurs de référence internationales. Les méthodologies d'ACV diffèrent légèrement d'un État membre à l'autre et ces valeurs ne sont donc pas entièrement comparables ; les chiffres d'impact de la RE2020 française, du BR18 danois, des RIBA Carbon Targets, des Carbon Heroes de One Click LCA et d'autres sources peuvent toutefois éclairer utilement les professionnels qui cherchent à comprendre d'où viennent les impacts et comment les réduire à l'avenir.
Mais surtout, les résultats de TOTEM sont désormais alignés sur des cadres internationaux comme BREEAM et la taxonomie européenne, et l'outil est prêt pour la nouvelle réglementation EPBD, qui intégrera à partir de 2028 les impacts intrinsèques des matériaux dans l'évaluation de la performance énergétique des bâtiments.
Le passage à 50 ans signifie toutefois que les résultats à l'échelle du bâtiment calculés avant la mise à jour ne sont plus comparables à ceux d'aujourd'hui, car la durée de vie du bâtiment influence aussi les cycles de remplacement des composants : une couche de peinture d'une durée de vie de 10 ans, qui devait auparavant être remplacée 5 fois au cours de la vie du bâtiment, ne nécessite plus que quatre remplacements, soit une réduction d'impact de 17 %. TOTEM a donc également recalculé ses valeurs de référence.
Nous avons observé une baisse du score environnemental de plusieurs éléments en bois de structure. Un panneau CLT de 10 cm, par exemple, passe de 3,96 mPt/m² à 3,33 mPt/m², soit une réduction de 16 % sur l'ensemble du cycle de vie. Les poutres en lamellé-collé baissent même de 30 % sur l'impact total du cycle de vie (de 56 mPt/m³ à 39 mPt/m³). Enfin, les poutrelles en I (TJI) semblent s'être améliorées de 17 %, les poutres en LVL de 10 %, et le bois massif affiche lui aussi une amélioration d'environ 7 % sur l'ensemble du cycle de vie.
Les structures en bois verront donc leur score s'améliorer de 10 à 30 %. Une amélioration que beaucoup salueront dans le secteur, l'impact du bois de structure dans TOTEM étant depuis longtemps un sujet controversé. Une étude d'Arup de 2021 montrait déjà que les EPD des fabricants de lamellé-collé et de CLT (pondérées par part de marché) obtenaient un score environ 45 % meilleur que les valeurs génériques des bases de données nationales. Grâce aux nouvelles valeurs de TOTEM, cet écart s'est quelque peu réduit.
Cependant, comme pour tous les jeux de données génériques, l'écart avec les composants spécifiques reste important. Les produits CLT de Stabilame, par exemple, pour lesquels des données spécifiques sont disponibles dans TOTEM, obtiennent un bien meilleur score, avec seulement la moitié de l'impact du CLT générique (1,62 mPt/m² pour 10 cm). Pour le bois massif, les solives génériques ont un score 40 % plus élevé que le jeu de données fourni par le centre technique national de la construction bois, Houtinfobois.
L'un des changements les plus frappants de la bibliothèque mise à jour concerne les isolants flexibles en fibre de bois. Avant le Sprint 12, la fibre de bois flexible comptait parmi les composants biosourcés au bon score, proches des EPD du marché ; son impact environnemental total a désormais plus que doublé, passant de 4,1 mPt/m³ à 8,6 mPt/m³ (A1-C4). Une hausse de 110 % ! À titre de comparaison, la laine de roche n'affiche aujourd'hui que 3,95 mPt/m³. Que s'est-il passé ?
Il est difficile de dire pourquoi ce composant obtient un tel score, car TOTEM n'est pas transparent sur les hypothèses, les règles d'allocation et les jeux de données d'arrière-plan qu'il utilise pour les calculs génériques.
Nous pouvons en revanche examiner les indicateurs à l'origine de ce changement et comparer le nouveau composant en fibre de bois flexible aux produits réellement présents sur le marché, car la plupart des producteurs disposent heureusement d'EPD. Alors, que constate-t-on ?
En examinant le profil d'impact dans TOTEM, on remarque rapidement que l'impact de production est principalement porté par 5 indicateurs : GWP-fossil, acidification, ADP-minéraux, émissions de particules fines et utilisation des sols. Ensemble, ils représentent 90 % du profil d'impact. Fait intéressant, tous ces indicateurs ont fortement augmenté depuis la dernière mise à jour. Le GWP-fossil a doublé, et l'AP et l'ADP ont même quadruplé.
En comparant les données de TOTEM pour la fibre de bois flexible à la valeur médiane des EPD disponibles sur le marché (Soprema, Isonat, Gutex, Semin et la base de données générique Thünen), on constate qu'en termes de potentiel de réchauffement global (kg CO2 éq.), TOTEM n'est en réalité pas si éloigné de la moyenne du marché, avec un GWP-fossil d'environ 47 kg CO2 éq./m³. Un dépassement de 20 % est raisonnable pour un composant générique.
L'impact est en réalité tiré par les autres indicateurs, hors CO2. Pour ces indicateurs, les résultats de TOTEM sont d'un ordre de grandeur supérieurs à ceux des EPD du marché : un facteur 3 pour les émissions de particules fines et un facteur 13 pour les autres indicateurs. Un constat pour le moins discutable. Si les indicateurs hors CO2 étaient plus proches des EPD du marché, le résultat en mPt de la fibre de bois flexible pourrait baisser jusqu'à 73 %.
Enfin, la hausse de la fibre de bois flexible est d'autant plus surprenante que les panneaux rigides en fibre de bois, dont le procédé de production est très similaire, ont vu leur impact sur le cycle de vie baisser d'environ 20 % (30 % pour A1-A5).
La fibre de bois flexible étant l'un des isolants biosourcés les plus utilisés et les plus aboutis techniquement, et un concurrent sérieux des laines minérales et des solutions pétrochimiques, cette hausse inhabituelle mérite d'être examinée de plus près afin de garantir des comparaisons équitables entre matériaux.
Tableau : analyse des principaux facteurs de l'impact de la fibre de bois flexible dans TOTEM et comparaison avec les EPD du marché pour les impacts A1-A3.
| Indicateur | Unité | Valeur/UF A1-A3 | mPt/UF A1-A3 | %mPt A1-A3 | Différence après le Sprint 12 | Part de la hausse du score au Sprint 12 | Écart de la médiane du marché par rapport à TOTEM | Dépassement de la médiane du marché par TOTEM |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| GWP-fossil | kg CO2 éq. / m³ | 47 | 1,3 | 23 % | 102 % | 17 % | -16 % | 19 % |
| AP | mol H+ éq. / m³ | 1,2 | 1,4 | 24 % | 409 % | 25 % | -93 % | 1346 % |
| ADP-minéraux et métaux | kg Sb éq. / m³ | 0,0009 | 1,1 | 19 % | 438 % | 20 % | -93 % | 1386 % |
| PM (particules fines) | incidence de maladies / m³ | 0,0000052 | 0,78 | 14 % | 124 % | 10 % | -73 % | 268 % |
| SQP (utilisation des sols) | sans dimension (pt) / m³ | 5580 | 0,54 | 9 % | 232 % | 9 % | -92 % | 1232 % |
| 90 % cumulés | 81 % cumulés |
Du côté des panneaux isolants rigides, les évolutions sont moins spectaculaires. Les changements les plus visibles concernent les panneaux en fibre de bois et les produits en polyuréthane.
Contrairement à la fibre de bois flexible, les panneaux rigides en fibre de bois bénéficient d'une amélioration modérée de 22 % depuis la mise à jour. Leur impact se situe désormais autour de 8,81 mPt/m³, contre 11,4 mPt/m³ auparavant. Cette baisse s'explique principalement par un score d'écotoxicité réduit.
Le secteur pétrochimique se réjouira par ailleurs de voir que les panneaux isolants en PUR comme la mousse PUR figurent parmi les plus fortes améliorations de score du Sprint 12.
Les panneaux PUR baissent d'environ 38 % sur le cycle de vie et la mousse PUR d'un impressionnant 52 %, pour des scores respectifs de 21 et 15 mPt/m³. Dans les deux cas, la baisse provient de scores d'écotoxicité et de toxicité humaine nettement inférieurs.
Malgré ce changement, les panneaux PUR restent nettement moins performants que leurs alternatives biosourcées. Sur l'ensemble du cycle de vie, un panneau en polyuréthane de 120 mm obtient un score presque 40 % plus élevé qu'un panneau équivalent en fibre de bois de 200 mm. Et comme toujours, la comparaison du carbone initial à la construction (A1-A5) montre l'autre grand avantage de l'isolation biosourcée : son GWP ne représente qu'un quart de celui du polyuréthane.
Comme nous le signalons depuis un certain temps déjà, les composants génériques en chaux-chanvre peuvent difficilement être considérés comme représentatifs des produits utilisés aujourd'hui sur le marché belge. Ils tendent à présenter le chaux-chanvre comme un matériau à fort impact alors que, dans la plupart des cas, il fait mieux que les matériaux conventionnels.
Le Sprint 12 ne change rien à cette situation. Le chaux-chanvre en vrac comme les blocs de chaux-chanvre ont même vu leur score environnemental augmenter d'environ 10 %.
Aujourd'hui, l'usage du chaux-chanvre en Belgique est dominé par deux fabricants, Isohemp pour les blocs de chaux-chanvre et Exie pour le vrac dans les murs et les sols, et tous deux ont heureusement publié des B-EPD, ce qui les rend visibles dans TOTEM.
La comparaison de ces produits avec leurs équivalents génériques donne une idée de l'écart. Pour un mélange en vrac, TOTEM déclare un impact de 27 mPt/m³, alors que l'impact du CaNaDry d'Exie n'est en réalité que de 5,2 mPt/m³. Soit 80 % d'impact en moins.
Pour les blocs de chanvre, la différence est moins marquée : 17,3 (générique) contre 13,7 (blocs Isohemp) mPt/m³. Le composant générique compte toutefois deux fois plus d'émissions de carbone (kg CO2 éq.) que les blocs de chanvre spécifiques. L'écart devient bien plus grand lorsque les blocs sont combinés à une couche générique de chaux-chanvre en vrac entre le bloc et le mur.
Ainsi, si vous envisagez d'utiliser du chaux-chanvre dans un projet et que vous en évaluez les bénéfices avec les composants génériques de TOTEM, vous surestimerez l'impact des produits avec lesquels vous travaillerez très probablement en réalité. Certes, tout le monde ne travaille pas avec Exie ou Isohemp, et un béton de chanvre plus riche en chaux aurait sans doute un impact plus élevé.
Ce cas n'est toutefois pas représentatif de la plupart des projets de construction. Plusieurs institutions se sont pourtant appuyées sur les valeurs génériques de TOTEM pour remettre en question le bénéfice environnemental des produits en chaux-chanvre. C'était le cas de Buildwise dans son dernier rapport technique ou de sites comme milieubewustisoleren. Grâce aux efforts des producteurs pour publier des EPD, le tableau est devenu beaucoup plus nuancé.
Un dernier point : nous attendons toujours que TOTEM ajoute un composant générique de chaux-chanvre en mélange sec. En attendant, nous conseillons de travailler avec le composant CaNaDry d'Exie plutôt qu'avec le composant générique en béton de chanvre.
Du point de vue de la durabilité, les enduits de façade sont particulièrement délicats à évaluer : très efficaces en termes d'utilisation de matière et à faible impact initial, ils présentent aussi des inconvénients nets, liés à leur durée de vie plus courte, à des risques techniques plus élevés et à de mauvaises performances générales en matière de circularité.
À la suite du Sprint 12, l'impact des enduits de façade a globalement diminué. L'enduit synthétique standard baisse de 15 % sur son cycle de vie, et les enduits chaux-trass de 55 %, un recul remarquable. Un enduit à la chaux obtient désormais un score 25 % meilleur qu'un enduit siliconé. (Remarque : ces chiffres ne prennent en compte que les phases A1-A5 et C1-C4, en raison des hypothèses de durée de vie différentes de TOTEM, voir ci-dessous.)
Cependant, les composants par défaut de TOTEM comparent ces matériaux sur une base incorrecte : le seul enduit à la chaux disponible pour les façades et les systèmes ETICS a une épaisseur par défaut de 30 mm, nettement surestimée pour ces applications.
Les enduits à la chaux courants sur panneaux isolants ont une épaisseur totale de 10 à 15 mm. Avec l'élément par défaut, votre enduit est donc surestimé d'un facteur 2 à 3. Par ailleurs, les systèmes ETICS nécessitent généralement une armature entre les couches, dont TOTEM ne tient pas compte non plus.
Ensuite, TOTEM modélise les enduits siliconés pour ETICS comme une simple couche de résine de 2 mm, alors qu'ils nécessitent évidemment eux aussi une sous-couche et une armature. Leur impact est donc sous-estimé. (Le composant WS1866 propose une composition plus réaliste, avec sous-couche et armature, mais n'a pas de scénario de fin de vie adéquat, le support étant différent.)
En conclusion, si l'on compare un enduit à la chaux d'une épaisseur plus réaliste de 12 mm à la couche de 2 mm de résine synthétique, la différence est de 72 % en faveur de la chaux. Par rapport au WS1866, l'enduit à la chaux (sans armature) a un impact inférieur de 62 %.
Nous espérons que TOTEM revoie la modélisation de ces composants lors des prochaines mises à jour, afin de garantir un calcul correct.
Un point d'attention : parmi les nombreuses options disponibles pour modéliser une couche d'isolation dans un système ETICS, les hypothèses qui sous-tendent la modélisation varient sensiblement.
Selon que vous choisissez un panneau isolant générique ou un panneau explicitement désigné « à enduire », la durée de vie supposée varie de 40 à 50 ans. Cette petite différence pèse lourd : un panneau d'une durée de vie de 40 ans sera remplacé une fois au cours du cycle de vie du bâtiment, ce qui double son impact par rapport à un panneau « normal ». C'est contre-intuitif, puisque les produits eux-mêmes sont exactement les mêmes.
Choisir des panneaux aux durées de vie différentes peut ainsi fortement fausser vos conclusions, par exemple lorsque vous comparez de l'EPS, du XPS, de la fibre de bois ou du liège expansé. Veillez donc tout particulièrement à comparer des produits dont les durées de vie concordent.
Mais cela ne suffit pas toujours : un enduit extérieur à la chaux, par exemple, a exactement la même durée de vie qu'un enduit siliconé (40 ans), et pourtant l'enduit à la chaux est compté deux fois et l'autre non. TOTEM semble utiliser un délai de chevauchement (« overlap time ») plus court pour l'enduit à la chaux ; l'application étant la même, la question du pourquoi reste entière.
D'autres aspects peuvent également entraîner des confusions ou des comparaisons erronées, par exemple lorsque vous sélectionnez des produits de fabricants spécifiques directement dans la bibliothèque au lieu de les substituer dans un composant générique. Dans le premier cas, les matériaux auxiliaires comme le mortier-colle et les chevilles ne sont pas pris en compte.
Enfin, certains composants spécifiques (comme les panneaux EPS d'ISOMO) ont une durée de vie de 50 ans, ce qui supprime le remplacement après 40 ans et leur donne un avantage injustifié par rapport à leurs équivalents génériques. Pour comparer un panneau ISOMO à un panneau générique en fibre de bois, veillez donc à choisir un panneau de 50 ans plutôt que la variante ETICS.
Vous vous y perdez ? Nous vous comprenons !
En matière de bardages de façade, la plupart des composants ne présentent pas de changement important après le Sprint 12. Les bardages en bois de tous types affichent toutefois une baisse de 6 %, dans la lignée des éléments de structure en bois. L'essentiel de ce gain vient d'un meilleur score de production.
Les bardages en bois offraient évidemment déjà, et de loin, le meilleur score de tous les composants de façade dans TOTEM. Leur score est si bas qu'il compense largement l'inconvénient d'une durée de vie plus courte : on pourrait jeter et incinérer quatre façades en bois entières avant d'atteindre l'impact d'une seule façade en briques.
Les impacts de production des autres matériaux de bardage restent du même ordre qu'auparavant.
Exception notable : la couverture en cuivre, dont l'impact a littéralement explosé, en hausse d'environ 725 % (!) par rapport au chiffre précédent. L'essentiel de ce changement est dû à une énorme augmentation du potentiel d'épuisement des ressources minérales (ADP-minéraux), même si d'autres indicateurs ont aussi fortement augmenté.
En fait, ce ne sont pas seulement les feuilles de cuivre mais tous les composants contenant ce métal rare, comme les câbles électriques et les tuyaux, qui connaissent de fortes hausses. Les câbles électriques ont désormais un score 5 fois plus élevé qu'auparavant, et les tuyaux de transport d'eau un score de 1 à 6 fois plus élevé selon le composant. Cela influencera fortement le poids relatif des installations techniques dans le profil d'impact total des bâtiments.
En tant qu'utilisateurs, nous ne pouvons pas déterminer la raison exacte de cette énorme hausse de l'impact du cuivre. Son ampleur suggère toutefois un changement d'hypothèses sur les matières premières, avec sans doute une part plus importante de cuivre primaire et un matériau de qualité supérieure adapté aux applications du bâtiment. Le cuivre est bien sûr un matériau très énergivore, mais aussi de plus en plus rare : son prix a triplé depuis 2005.
Il serait néanmoins intéressant que TOTEM précise les causes exactes de cette hausse et indique si des évolutions similaires sont à prévoir pour d'autres ressources soumises à une pression croissante dans les années à venir.
Du côté des matériaux de finition intérieure, quelques petits changements concernant les plaques de plâtre et les chapes peuvent tout de même influencer les résultats à l'échelle du bâtiment.
Tout d'abord, l'impact des plaques de plâtre baisse d'environ 12 % sur le cycle de vie. Bien que modéré, ce changement se fera sentir, en particulier dans les bâtiments qui intègrent beaucoup de bois de structure.
Ces bâtiments comportent souvent de nombreuses plaques de plâtre pour des raisons acoustiques et de sécurité incendie, et nous avons constaté que, combinées à leur durée de vie relativement courte, ces plaques peuvent peser sur le score environnemental total d'un bâtiment en bois. En raison des nombreuses couches et des remplacements successifs des plaques, la baisse de 12 % de l'impact du plâtre peut donc se répercuter plusieurs fois et représenter un gain notable pour les bâtiments à structure bois.
Contrairement au plâtre, les chapes ciment connaissent une légère hausse de 7 % en moyenne. Là encore, cela n'affectera guère les résultats des bâtiments conventionnels, mais le changement reste pertinent pour les bâtiments à ossature bois légère, où les matériaux minéraux utilisés à l'intérieur représentent une plus grande part de l'impact total. Nous ne nous attendons toutefois pas à ce que la hausse de l'impact des chapes ciment l'emporte sur les gains liés aux plaques de plâtre.
Parmi les autres changements notables pour les composants intérieurs, citons la hausse remarquable de l'impact de la fibre de coco, multiplié par onze en raison d'une explosion de l'indicateur d'utilisation des sols (une évolution discutable, puisque la plupart des fibres de coco utilisées dans les produits de construction sont un flux de déchets de biomasse issu des plantations), ainsi qu'une hausse de 30 % de l'impact du linoléum, qui reste malgré tout mieux classé que d'autres revêtements de sol comme le PVC ou le carrelage.
Évolution du score environnemental (mPt) des composants génériques de TOTEM, avant et après la mise à jour.
Alors, que retenons-nous, en tant qu'experts, de cette mise à jour ?
Tout d'abord, le Sprint 12 est une étape nécessaire qui aligne TOTEM sur Level(s), BREEAM et les futures exigences de l'EPBD. La période de référence de 50 ans et le passage à ecoinvent 3.12 préparent TOTEM aux évolutions à venir de l'ACV des bâtiments.
Grâce à la mise à jour de la base de données d'arrière-plan, de nombreux matériaux voient leur score environnemental s'améliorer. C'est le cas de la plupart des produits à base de bois, du bois de structure comme le CLT, le lamellé-collé et le LVL au bois massif, en passant par les panneaux isolants rigides en fibre de bois et les bardages en bois, mais aussi de matériaux non biosourcés comme le polyuréthane et le plâtre.
À l'inverse, certains matériaux ont vu leur score environnemental se dégrader, parfois de manière spectaculaire, comme l'isolation flexible en fibre de bois et les produits à base de cuivre tels que les feuilles de couverture, les composants électriques et les tuyaux.
La plupart des changements ne sont pas liés au carbone (GWP), mais à d'autres indicateurs moins connus comme la toxicité et l'épuisement des ressources.
La dernière mise à jour a également ajouté à la bibliothèque une série importante de nouveaux composants, notamment des panneaux photovoltaïques et d'autres composants techniques.
Le Sprint 12 montre à quel point un score unique peut varier pour des raisons qui n'ont pas grand-chose à voir avec le produit lui-même : changements « silencieux » dans les jeux de données d'arrière-plan, hypothèses de durée de vie de référence, pondération différente des indicateurs, etc. Cela souligne une fois de plus la nécessité de pouvoir plonger dans les mécanismes et les hypothèses des calculs TOTEM pour en interpréter et en évaluer correctement les résultats.
C'est notre appel aux concepteurs et aux utilisateurs de TOTEM, mais aussi aux développeurs de l'outil. Un meilleur accès aux hypothèses et aux jeux de données qui sous-tendent chaque composant générique renforcerait la capacité du secteur à interpréter et à utiliser de manière critique les scores environnementaux qui en résultent.
D'ici là, nous sommes prêts à accompagner le secteur de la construction dans ses calculs TOTEM.
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Photos : Best Wood Schneider · Exie · VestaEco. Graphique : capture de TOTEM.
Deux articles du Magazine sur TOTEM et sur les matériaux dont il est question ici.
Annoncée le 6 octobre, la mise à jour de TOTEM ramène la période d'étude de 60 à 50 ans.
Deux producteurs belges de chanvre-chaux, deux approches : les blocs haute performance d'IsoHemp et l'isolant en vrac d'Exie.