Réduire l’impact environnemental négatif des bâtiments ( mondialement l’un des plus grands contributeurs aux gaz à effet de serre ) pourrait être encore plus difficile que prévu. De nouvelles recherches de l’université Drexel indiquent qu’en raison de l’augmentation régulière des phénomènes météorologiques extrêmes dommageables chaque année, les concepteurs doivent commencer à envisager non pas si, mais combien de temps leurs bâtiments seront rendus inopérants et comment les ressources nécessaires pour les remettre en service contribueront à leur impact environnemental global.
Dans une synthèse de recherche récemment publiée dans le Journal of Industrial Ecology, l’autrice, du Nick Howley College of Engineering and Computing de Drexel, a souligné les lacunes émergentes dans la manière dont l’impact environnemental total d’un bâtiment est calculé — un processus appelé analyse du cycle de vie — en raison de la destruction et des perturbations causées par les phénomènes météorologiques extrêmes. L’analyse complète, qui prend en compte les émissions de gaz à effet de serre liées à tout, de la fabrication des matériaux de construction à sa construction et à son exploitation, est actuellement utilisée dans les systèmes de notation qui incitent à des pratiques de construction et de conception respectueuses de l’environnement.
« Si nous voulons vraiment réduire l’impact environnemental de la construction et de l’exploitation des bâtiments, qui représentent actuellement plus d’un tiers des émissions mondiales de gaz à effet de serre, il est essentiel d’examiner l’ensemble du tableau », a déclaré Fernanda Cruz Rios, PhD, professeure adjointe à la School of Engineering du Howley College, qui a mené la recherche. « La fréquence accrue des phénomènes météorologiques extrêmes change le calcul de ce qu’il faut pour maintenir un bâtiment fonctionnel — cela doit être pris en compte lorsqu’on pense à la consommation des ressources. »
Cruz Rios a mené une revue systématique de 40 études examinant la résilience des bâtiments sous l’angle de l’analyse du cycle de vie. Elles se répartissaient en quatre grandes catégories pour lesquelles la résilience était examinée : activité sismique, chaleur, inondation et vent.
En cherchant spécifiquement si les recherches intégraient quantitativement des mesures de résilience dans leur analyse du cycle de vie, Rios a constaté que, bien que toutes les études aient abordé une forme de résilience, la plupart ne prenaient pas en compte les aspects clés liés à l’inopérabilité. Il s’agit notamment de quantifier ce qu’il faudrait pour rendre un bâtiment robuste face aux conditions météorologiques extrêmes — par exemple en utilisant des matériaux plus résistants, en intégrant de la redondance ou de l’interopérabilité dans les systèmes — et la rapidité et les ressources nécessaires pour le remettre en service après un événement.
« Ces lacunes dans les connaissances montrent que ces évaluations sont menées en supposant que le bâtiment continuera à fonctionner — le coût environnemental de la fragilité a été systématiquement sous-estimé », a déclaré Cruz Rios. « Nous savons désormais que cela n’est pas exact dans la plupart des cas ; nous devons donc tendre vers une représentation fidèle de l’empreinte carbone du bâtiment, à la fois lorsqu’il fonctionne et lorsqu’il mobilise des ressources pour reprendre son exploitation. »
Sur la base de cette analyse, Cruz Rios a créé un nouveau cadre qui intègre les coûts et les bénéfices environnementaux de la résilience. En l’utilisant, les concepteurs peuvent peser le coût relatif des mesures visant à assurer la résilience du bâtiment par rapport à l’inaction — cela peut éclairer leurs choix concernant, par exemple, la conception de murs en béton capables de résister à l’activité sismique, l’installation de groupes électrogènes de secours ou la construction avec des finitions intérieures qui peuvent être rapidement remplacées ou modifiées pour restaurer une occupation complète après une inondation.
Adapter le système d’analyse du cycle de vie pourrait également fournir une image plus précise des vulnérabilités de l’environnement bâti, ce qui pourrait aider à planifier les interventions d’urgence.
« Avec les méthodes actuelles d’analyse du cycle de vie, deux hôpitaux – l’un conçu pour continuer à fonctionner pendant une catastrophe et l’autre non – peuvent obtenir des scores environnementaux presque identiques dès le premier jour », a expliqué Cruz Rios. « Mais si l’un reste hors service pendant des mois après une tempête et doit être reconstruit, tandis que l’autre continue de fonctionner, cette différence n’apparaît jamais dans la mesure de leur impact environnemental. Pouvoir concevoir cette résilience et mesurer réellement sa valeur, c’est ce qui manque aujourd’hui. »
Le modèle de Cruz Rios capture à la fois le coût environnemental des services compensatoires qui doivent être déployés pendant que l’exploitation d’un bâtiment est rétablie — hébergement temporaire, carburant d’urgence, transport d’évacuation — ainsi que le coût supplémentaire lié à la conception d’un bâtiment pour qu’il puisse mieux résister à des défis environnementaux extrêmes. Il prend également en compte les modifications visant à améliorer la résilience du bâtiment après l’événement.
Le modèle porte également au crédit du bâtiment les dommages, les réparations et les temps d’arrêt qu’un choix de conception résilient lui permet d’éviter complètement. Par exemple, un bâtiment qui n’a pas besoin d’être vidé et reconstruit après une inondation n’accumule jamais le coût environnemental de cette reconstruction, et ce coût évité compte en faveur du bâtiment dans le modèle de Cruz Rios.
Selon Cruz Rios, la prochaine étape pour une adoption à grande échelle de ce modèle élargi d’analyse du cycle de vie serait de l’intégrer formellement dans les systèmes de notation environnementale, tels que Leadership in Energy and Environmental Design (LEED), National Green Building Standard ou Green Globes — qui s’accompagnent souvent d’incitations fiscales pour les bâtiments qui les obtiennent.
« Ce n’est pas un nouveau système qui remplace ce que les concepteurs font déjà », a déclaré Cruz Rios. « C’est un ensemble de modules qui se branchent directement sur les analyses du cycle de vie qu’ils réalisent déjà lors de la conception d’un bâtiment. L’adoption dans les normes formelles prendra probablement du temps — ce genre de changement prend toujours du temps — mais j’entends déjà des concepteurs qui ont remarqué cette lacune par eux-mêmes et qui veulent un moyen de prouver que bâtir pour la durabilité, c’est aussi bâtir durablement. Aujourd’hui, les outils ne leur offrent pas cette possibilité. »
Article : Resilience in building life cycle assessment: a critical review and framework for time-integrated functionality – Journal : Journal of Industrial Ecology – Méthode : Content analysis – DOI : Lien vers l’étude
Source : Drexel U
