Sujets
Des architectes engagés pour le climat
Des initiatives telles que « Architects for Future » soulèvent les questions relatives au changement climatique dans ce domaine. Ils posent des exigences : la priorité donnée aux bâtiments existants plutôt qu’aux nouvelles constructions, la préférence pour les matières premières renouvelables par rapport au béton.
Mais il existe également un développement en ce qui concerne le béton : des chercheurs étudient de nouvelles méthodes pour améliorer la durabilité de ce matériau de construction éprouvé. Ils ont trouvé une solution possible en Afrique : un substitut de ciment peut être obtenu à partir de racines de manioc.
Architects for Future veut encourager les architectes à construire des bâtiments durables et respectueux du climat. Une de leurs principales préoccupations : les émissions de CO2 dues à l’utilisation du béton.
Ce ne sont pas les idées et l’engagement qui manquent actuellement pour rendre le secteur de la construction plus respectueux du climat. Le besoin est grand : selon le World Green Building Council, le secteur de la construction est responsable de plus d’un tiers des émissions de CO2 dans le monde. Le gouvernement allemand veut donc réduire les émissions du secteur de la construction jusqu’à 67 % d’ici 2030 par rapport à 1990. Cet objectif doit être atteint grâce à des programmes de soutien, de nouvelles règles et une taxe sur le CO2 plus forte.
Architects for Future est une initiative au sein de l’industrie qui s’est engagée à atteindre les objectifs de la Convention de Paris sur le climat et à limiter le réchauffement climatique.
Les architectes sont à l’avant-garde de la construction durable, car ils ont l’autorité de planification des projets et prennent de nombreuses décisions en collaboration avec les planificateurs spécialisés.
Bien que l’initiative n’ait qu’un an environ, 30 groupes locaux comptant quelque 500 membres ont déjà été créés. Architects for Future ne s’adresse pas seulement aux architectes, mais aussi aux personnes intéressées par le secteur de la construction. L’initiative est actuellement financée par des dons.
Architects for Future
Sept exigences
Les fondateurs(trices) d’Architects for Future posent sept exigences à l’industrie de la construction. Andrea Heil, du groupe local de Munich, formule la revendication de base : « Les matériaux ont une grande influence sur la construction respectueuse du climat, mais d’autres idées doivent primer. »
Le plus important est de construire moins et de se concentrer davantage sur le parc immobilier existant.
Avant la démolition, Heil et son initiative sont toujours précédées d’une analyse minutieuse des immeubles existants. Cela s’accompagne d’une recherche et d’une mise en œuvre de cycles matériels réels. « « Tous les architectes ne doivent pas nécessairement être experts en construction en bois ou calculer des bilans écologiques. Il est toutefois important que les architectes ne pensent pas seulement aux nouvelles constructions sur un site vierge, mais aussi à la manière dont un bâtiment peut être préservé. » Il est également important d’analyser quels sont les besoins. « Par exemple, on devrait se demander comment on peut créer des utilisations multiples des pièces. Ai-je même besoin d’une chambre d’amis ou est-il préférable d’avoir des espaces communs ? »
Heil est membre de l’alliance Cradle to Cradle pour la construction et l’architecture et est convaincue que la protection du climat ne peut être assurée qu’en construisant d’une manière respectueuse de l’environnement. Le cycle de vie d’un bâtiment peut être prolongé non seulement en recyclant les matériaux, mais aussi en commençant par sa construction et sa planification : « Dans un bâtiment, la structure porteuse a une durée de vie de 50 à 100 ans, mais la façade peut ne durer que 20 ans. C’est pourquoi il est important de concevoir dès le départ des éléments de construction ayant des durées de vie différentes de manière qu’ils puissent être démontés et renouvelés de manière indépendante. »
En ce qui concerne les matériaux, Architects for Future préconise l’utilisation de matières premières renouvelables telles que le bois pour la structure porteuse et le chanvre ou les algues pour l’isolation:
« Les matières premières renouvelables ont stocké plus de CO2 qu’elles n’en émettent lors de leur production. Outre le bilan CO2 des matériaux de construction, il est également important de se demander dans quelle mesure ils sont recyclables », explique Heil.
Là aussi, l’analyse est toujours complexe. Bien que l’acier ou d’autres métaux puissent être facilement recyclés, leur production entraîne de fortes émissions de CO2.
Le béton recyclé vise à améliorer le bilan de CO2 du matériau de construction : Au moins 25 % du gravier est remplacé par des granulats provenant de bâtiments démolis. Heil, militante d’Architects for Future, a encore des doutes : « Bien que l’utilisation du béton recyclé soit beaucoup plus répandue en Suisse qu’en Allemagne, son bilan de CO2 doit être analysé en détail. »
Cela est dû au fait que l’on ajoute plus de ciment lors de la production du béton recyclé afin d’augmenter sa résistance et au fait que le béton brisé est plus poreux que le gravier. En outre, certaines parties du granulat obtenu ne sont pas réutilisées, mais sont utilisées dans le génie civil. Les Architectes for Future veulent éviter ce type de recyclage. À l’heure actuelle, il est encore techniquement très complexe de séparer le béton de ses composants d’origine – sable, gravier et pierre de ciment – afin de réaliser un véritable cycle des matériaux, critiquent-ils.
Recherche sur les substituts du ciment d'origine biologique
© Michael Kweku Commeh
Wolfram Schmidt, de l’Institut fédéral de recherche et d’essai des matériaux (BAM), commence donc directement par le cœur du problème : le ciment, dont la production libère de grandes quantités de CO2.
Schmidt expérimente des substituts du ciment afin de faire du béton un matériau de construction plus respectueux de l’environnement.
Il a trouvé une solution prometteuse en Afrique : avec des étudiants du Nigeria et du Ghana, le chercheur en matériaux a construit un four qui peut être utilisé pour produire des substituts de ciment à partir de déchets agricoles avec un minimum d’émissions de CO2. À cette fin, le groupe de recherche a utilisé les coquilles des racines de manioc, qui ne sont par ailleurs pas utilisées comme déchets agricoles. Le four est situé sur le campus de l’Université du Ghana et fonctionne en deux étapes : il y a d’abord une hydrolyse, au cours de laquelle les composants organiques – par exemple l’amidon – sont séparés des bols. Ensuite, les bols sont brûlés à environ 800°C. Ce processus génère de l’énergie, et les cendres restantes sont utilisées pour produire des substituts de type ciment avec un bilan de CO2 nettement meilleur.
« Le béton a besoin de nouvelles formules durables qui dépendent des ressources locales », explique le chercheur en matériaux. C’est pourquoi Schmidt prévoit également d’utiliser d’autres matériaux d’origine biologique pour de nouvelles formulations de béton, notamment l’allée de canne à sucre ou les bols de riz. S’ils sont utilisés en fonction de leur occurrence locale, leur utilisation est durable.
Le substitut de ciment biologique peut tout aussi bien remplacer le ciment et dans certains cas, il atteint même de meilleures valeurs de performance.
Dans le cas des bols de riz, par exemple, un gain de performance allant jusqu’à 20 % est possible. La performance du béton respectueux du climat dépend toujours de sa chimie globale : type de plante, type de sol, nutriments, teneur en silicium, teneur en aluminium, etc.
Schmidt et ses étudiants au Nigeria prévoient de construire une maison en béton avec un substitut de ciment biologique. Elle servira de laboratoire pour la poursuite des recherches dans ce domaine. Pendant la construction du laboratoire, Schmidt veut utiliser des matrices en béton de RECKLI pour projeter des informations sur le béton respectueux du climat sur les colonnes et les murs du bâtiment.
Des formules concrètes innovantes, des matériaux alternatifs, le principe du cycle de la matière : en fin de compte, il n’y a pas qu’un seul chemin qui mènera au but. La construction de bâtiments respectueuse du climat est complexe – la solution sera donc d’autant plus diversifiée.
