Conception pour le réemploi et le recyclage
Un bâtiment se compose de matériaux et de produits assemblés en un tout. La manière dont ceux-ci sont assemblés détermine sensiblement le cycle de vie des matériaux et pièces utilisés, ainsi que leur potentiel de réutilisation et de recyclage. Par exemple, le placement ou l’encastrement de câbles électriques dans les murs ou derrière les finitions génère des déchets lorsqu’il convient de les retirer ou de les remplacer. Autre exemple : le choix d’un isolant projeté sur une structure en béton empêche toute possibilité de recyclage du béton en cas de futur démantèlement. Lorsqu’on souhaite limiter la production de déchets d’un bâtiment tout au long de son cycle de vie, et pas seulement pendant la phase de construction (voir aussi le point 2.c), il convient de tenir compte de la phase d’utilisation (entretien, remplacements, réparations, rénovations) et de la phase de fin de vie (possibilité de démontage, de réutilisation et de recyclage) dans les choix de conception.
- Signification et importance
- Comment cela a été repris dans l'outil Construction Circulaire ?
- Comment le mesurer ?
- Examples de projets
- Quels outils peuvent m'aider ?
Signification et importance
Pendant la phase d’utilisation :
Afin de limiter la production de déchets pendant la phase d’utilisation du bâtiment, il est essentiel, lors de la conception du projet, de séparer un maximum les éléments assortis d’une durée de vie plus longue (comme les éléments structurels) de ceux dotés d’une plus courte durée de vie (comme les parois intérieures). Un bâtiment se compose de multiples couches fonctionnelles à leur tour constituées d’éléments assortis d’une durée de vie technique, opérationnelle et économique différente. C’est ce qu’on appelle les « couches de Brand ». Parcourons-les ci-dessous dans l’ordre croissant de durée de vie.
- Le mobilier : les meubles, l’aménagement et les équipements présentent la plus courte durée de vie dans un bâtiment ;
- L’organisation spatiale : les éléments de séparation (parois intérieures) et les revêtements souples (les finitions de sol, de plafond, etc.) possèdent également une courte durée de vie ;
- Les systèmes techniques : cette couche comprend toutes les composantes (production, distribution, livraison, stockage) en matière de ventilation, de chauffage, d’électricité et de sanitaire ;
- L’enveloppe du bâtiment : cette couche se compose d’éléments de façade et de surfaces extérieures. Afin d’adapter l’organisation ou la fonction d’un bâtiment en cas de changement, il est souhaitable que la façade ne dépende pas de la structure.
- La structure constitue la couche portante du bâtiment. Elle comprend les éléments structurels portants et les fondations, et jouit potentiellement de la plus longue durée de vie. C’est également la couche la moins à même de subir des adaptations, car elle se compose traditionnellement de la majorité des matériaux.
- Le terrain : il correspond (éternellement) à la situation géographique du bâtiment.
La durée de vie technique de ces différentes couches fonctionnelles peut fortement varier, allant de plusieurs mois à des dizaines d’années. Lors de la conception du bâtiment, il est donc essentiel de bien séparer les éléments assortis d’une durée de vie relativement longue de ceux qui en affichent une plus courte. Facilitez l’entretien ou un remplacement éventuel en permettant un accès aisé aux composantes moins pérennes. Ainsi, les autres couches fonctionnelles ne sont pas endommagées lors d’une intervention sur le bâtiment et la production de déchets reste limitée.
Il est également important de renforcer la capacité de démantèlement des éléments à courte durée de vie, tant sur le plan technique que pratique. Cette dernière est influencée par la hiérarchie et les relations entre les éléments, la durée de vie technique, l’utilisation d’éléments de base et le nombre de manipulations nécessaires pour le démontage.
En fin de vie :
Il est déjà possible d’anticiper la durée de vie lors de la conception du bâtiment en s’assurant du potentiel de réemploi et de recyclage des matériaux et éléments constructifs. Afin de pouvoir réutiliser des matériaux de construction et des produits, il convient de les retirer du bâtiment sans les abimer et de manière économique. Une conception du bâtiment pour être revalorisés comme banque de materiaux dans le futur est appelé « Design for deconstruction ».
La possibilité de déconstruction des composantes et de l’assemblage en vue de réemploi ou de recyclage dépend de plusieurs facteurs :
- L’accessibilité : les éléments et leurs fixations doivent être aisément accessibles ;
- Les méthodes d’assemblage : privilégier l’assemblage sans fixations ou avec des fixations réversibles. Il faut également réduire le nombre de types de fixation différents au strict minimum ;
- Les risques : les éléments doivent être sélectionnés de sorte que les risques de manipulation lors du montage et du démontage soient les plus faibles possibles et que des outils simples et courants puissent être utilisés.
- Le temps : privilégier les constructions comportant le moins possible d’éléments, de fixations et de types de fixation afin de réduire le temps de démantèlement. En outre, elles doivent être conçues de manière à pouvoir être démontées à plusieurs endroits à la fois ;
- Données : il faut bénéficier de toutes les informations nécessaires afin de pouvoir démonter les éléments dans les règles de l’art. Il convient plus précisément de documenter les matériaux, les composantes et leurs méthodes d’assemblage, et éventuellement de fournir un guide de démantèlement.
- La standardisation des formes et des dimensions : privilégier des éléments modulaires préfabriqués faciles à manipuler. Enfin, il convient de limiter le nombre de composantes différentes pour une même construction.
Comment cela a été repris dans l’outil Construction circulaire ?
Dans GRO, la conception de la réutilisation et du recyclage se présente sous forme de questionnaire. Les questions de cette liste ne concernent pas (ou peu) les composantes. Par exemple, lorsqu’il s’agit de savoir si les différents assemblages peuvent être montés et démontés à l’aide d’outils standards, la question ne s’articule pas par type d’élément constructif. Par conséquent, il se peut que cela soit possible pour l’assemblage des murs intérieurs à la structure, mais pas pour celui de la façade à la structure. La check-list TOE 1 de GRO ne va pas si loin dans les détails.
C’est pourquoi un « calculateur » a été développé dans l’outil « Construction circulaire ». Ce dernier permet d’identifier, par élément de construction, la mesure dans laquelle un bâtiment est conçu pour être réemployé et recyclé. Les caractéristiques que le calculateur évalue pour les sept éléments de construction principaux (sol, mur intérieur, façade, toiture, fondations, structure et plafond) sont :
- Impact matériel évité
- Indépendance fonctionnelle
- Séparabilité technique
- Caractéristiques physiques
- Recyclabilité
Le calculateur se fonde majoritairement sur le travail d’Elma Durmisevic relatif à la conception réversible d’un bâtiment, les stratégies R, la check-list de l’indicateur 2.4 Design for deconstruction et les critères DGNB TEC1.6 Ease of recovery and recycling.
Un diagramme (comme l'example ci-dessous) en radar présente visuellement les résultats pour chaque élément du bâtiment.
Comment le mesurer ?
La réutilisation et le recyclage peuvent être aisément « mesurés » dans l’outil Construction circulaire en vérifiant un certain nombre de critères et en attribuant un score par critère. Néanmoins, il existe également d’autres méthodes, dont certaines très précises, pour calculer le degré de réemploi et de recyclage des éléments de construction.
- La détermination la plus détaillée est effectuée avec le Reuse Potential Tool, développé par Elma Durmisevic. Cet outil permet d’exprimer le potentiel de réutilisation de l’ensemble d’un bâtiment de manière très détaillée dans une partition. La théorie derrière la méthode est décrite dans le rapport d’Elma Durmisevic Reversible Building Design. À l’heure actuelle, cette méthode implique encore une phase de calcul très intensive, mais à l’avenir, cela pourrait être fait de manière automatisée sur la base des informations BIM. Reversible Building Design – Elma Durmisevic – BAMB 2018
- La théorie de Durmisevic a également été utilisée comme base pour la méthode de mesure du "Losmaakbaarheidsindex", mais de manière accessible et simplifiée. Avec cette méthode, vous pouvez utiliser un score de séparabilité pour exprimer la mesure dans laquelle un détail de construction a été conçu pour le réemploi et le recyclage. Cette méthode est intégrée dans le Breeam.nl : Rapport Meetmethodiek Losmaakbaarheidsindex v2.0 – Alba concepts, DGBC (Dutch Green Building Council) et Losmaakbaarheidsindextool – Alba concepts, DGBC
- Dans Level(s), il y a une calculatrice « Design for Deconstruction » pour le niveau 3. C’est aussi une version simplifiée de la méthode d’Elma Durmisevic : Level(s) indicator 2.4: Design for deconstruction
- Dans le système de certification des bâtiments de la DGNB (abréviation allemande du Conseil allemand de la construction durable), il existe un indicateur TEC 1.6 qui examine dans quelle mesure les différentes couches fonctionnelles du bâtiment ont été conçues pour la récupération et le recyclage : TEC1.6 Ease of recovery and recycling
- La Check-list "Conception Réversible" de Bruxelles Environnement se concentre exclusivement sur la réversibilité des bâtiments, et traite deux aspects de la réversibilité: la réversibilité spatiale et la réversibilité technique. La Check-list peut servir de base à une évaluation qualitative des choix de conception qui vise le démontage et le réemploi des éléments, composant et matériaux.
Examples de projets
Quels outils peuvent m'aider ?
- Calculateur “Conception pour le réemploi et le recyclage ” qui fait partie de l’outil Construction circulaire” (aller vers projecten)
- CBCI End of life calculator développé en co-création avec les clients et les parties prenantes de l'industrie de la construction. Video: comment ça functionne ?
- Vidéo avec les leçons apprises de la Tijdelijke Rechtbank Amsterdam qui a été construite entièrement démontable et qui entre-temps a été démontée et remontée à Enschede.