On estime que 30 à 40 % de l'énergie utilisée en Amérique du Nord est consommée par les bâtiments. Au Canada, la majorité de l'énergie opérationnelle des bâtiments résidentiels est fournie par le gaz naturel, le mazout ou l'électricité, et est consommée pour le chauffage des locaux. Étant donné que les bâtiments sont une source importante de consommation d'énergie et d'émissions de gaz à effet de serre au Canada, l'efficacité énergétique dans le secteur des bâtiments est essentielle pour atteindre les objectifs d'atténuation du changement climatique.

Comme le souligne le Cadre pancanadien sur la croissance propre et le changement climatique, les gouvernements fédéral, provinciaux et territoriaux se sont engagés à investir dans des initiatives visant à favoriser l'efficacité énergétique des maisons et des bâtiments, ainsi que dans des programmes d'étalonnage et d'étiquetage énergétique.

Malgré le nombre croissant de choix offerts aux consommateurs, la manière la plus rentable d'améliorer la performance énergétique des bâtiments est restée inchangée au fil des décennies :

- maximiser la performance thermique de l'enveloppe du bâtiment en ajoutant plus d'isolation et en réduisant les ponts thermiques ; et

- augmenter l'étanchéité à l'air de l'enveloppe du bâtiment.

L'enveloppe du bâtiment est généralement définie comme l'ensemble des composants qui séparent l'espace conditionné de l'espace non conditionné (air extérieur ou sol). La performance thermique et l'étanchéité à l'air de l'enveloppe du bâtiment (également connue sous le nom d'enceinte du bâtiment) influencent l'efficacité énergétique de l'ensemble du bâtiment et influencent de manière significative la quantité de pertes et de gains de chaleur. Les codes et normes du bâtiment et de l'énergie au Canada ont fait ou font actuellement l'objet de révisions, et les exigences minimales en matière de performance thermique pour les enveloppes de bâtiments à ossature en bois sont désormais plus strictes. Les bâtiments les plus efficaces sur le plan énergétique sont construits avec des matériaux qui résistent au flux de chaleur et sont construits avec précision pour tirer le meilleur parti de l'isolation et des barrières d'air.

Pour maximiser l'efficacité énergétique, les murs extérieurs et les toits doivent être conçus avec des matériaux d'ossature qui résistent au flux de chaleur, et doivent inclure des barrières d'air continues, des matériaux d'isolation et des barrières météorologiques pour empêcher les fuites d'air à travers l'enveloppe du bâtiment.

La résistance au flux de chaleur des assemblages de l'enveloppe du bâtiment dépend des caractéristiques des matériaux utilisés. Les assemblages isolés ne sont généralement pas homogènes dans l'ensemble de l'enveloppe du bâtiment. Dans les murs ou les toits à ossature légère, les éléments d'ossature se trouvent à intervalles réguliers et, à ces endroits, le taux de transfert de chaleur est différent de celui des espaces entre les éléments d'ossature. Les éléments d'ossature réduisent la résistance thermique de l'ensemble du mur ou du plafond. Le taux de transfert de chaleur à l'emplacement des éléments d'ossature dépend des propriétés thermiques ou isolantes du matériau d'ossature. Le taux élevé de transfert de chaleur à l'emplacement des éléments d'ossature est appelé pont thermique. Les éléments d'ossature d'un mur ou d'un toit peuvent représenter 20 % ou plus de la surface d'un mur extérieur ou d'un toit, et comme la performance thermique de l'ensemble dépend de l'effet combiné de l'ossature et de l'isolation, les propriétés thermiques des matériaux d'ossature peuvent avoir un effet significatif sur la résistance thermique globale (effective) de l'ensemble.

Le bois est un isolant thermique naturel grâce aux millions de minuscules poches d'air présentes dans sa structure cellulaire. La conductivité thermique augmentant avec la densité relative, le bois est un meilleur isolant que les matériaux de construction denses. En ce qui concerne les performances thermiques, les bâtiments à ossature bois sont intrinsèquement plus efficaces que les autres matériaux de construction courants, principalement en raison de la réduction des ponts thermiques à travers les éléments structurels en bois, y compris les montants, les colonnes, les poutres et les planchers en bois. Le bois perd moins de chaleur par conduction que les autres matériaux de construction et les techniques de construction à ossature bois permettent une large gamme d'options d'isolation, y compris l'isolation des cavités des montants et l'isolation rigide extérieure.

La recherche et le suivi des bâtiments démontrent de plus en plus l'importance de la réduction des ponts thermiques dans les nouvelles constructions et dans les bâtiments existants. L'impact des ponts thermiques peut contribuer de manière significative à la consommation d'énergie de l'ensemble du bâtiment, au risque de condensation sur les surfaces froides et au confort des occupants.

Il est logique de se concentrer sur l'enveloppe du bâtiment et la ventilation au moment de la construction, car il est difficile d'apporter des modifications à ces systèmes à l'avenir. Les bâtiments à haute performance coûtent généralement plus cher à construire qu'une construction conventionnelle, mais le prix d'achat plus élevé est compensé, du moins en partie, par des coûts de consommation d'énergie plus faibles tout au long du cycle de vie. De plus, les bâtiments à haute performance sont souvent de meilleure qualité et plus confortables à vivre et à travailler. L'amélioration de l'efficacité énergétique des bâtiments s'est également avérée être l'une des possibilités les moins coûteuses de contribuer aux objectifs de réduction de la consommation d'énergie et d'atténuation du changement climatique.

Plusieurs programmes de certification et d'étiquetage sont proposés aux constructeurs et aux consommateurs pour réduire la consommation d'énergie dans les bâtiments.

Ressources naturelles Canada (RNCan) administre le programme R-2000, qui vise à réduire les besoins énergétiques des maisons de 50 % par rapport à une maison construite selon le code. Un autre programme administré par RNCan, ENERGY STAR®, vise à obtenir une efficacité énergétique de 20 à 25 % supérieure à celle prévue par le code. Le système de cotation ÉnerGuide évalue les performances énergétiques d'une maison et peut être utilisé à la fois pour les maisons existantes et dans la phase de planification d'une nouvelle construction.

D'autres programmes de certification et systèmes d'étiquetage ont des objectifs de performance fixes. La maison passive est une norme rigoureuse pour l'efficacité énergétique des bâtiments, qui vise à réduire la consommation d'énergie et à améliorer les performances globales. La charge de chauffage des locaux doit être inférieure à 15 kWh/m² et l'étanchéité à l'air doit être inférieure à 0,6 changement d'air par heure à 50 Pa, ce qui permet de créer des bâtiments à très faible consommation d'énergie qui nécessitent jusqu'à 90 % d'énergie de chauffage et de refroidissement en moins que les bâtiments conventionnels.

Le NetZero Energy Building Certification, un programme géré par l'International Living Future Institute, est un programme basé sur la performance et exige que le bâtiment ait une consommation énergétique nette nulle pendant douze mois consécutifs.

Green Globes et Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) sont d'autres systèmes d'évaluation des bâtiments qui prévalent sur le marché de la conception et de la construction.

Pour plus d'informations, consultez les ressources suivantes :

Performance thermique des assemblages à ossature légère - IBS No.5 (Conseil canadien du bois)

Code national de l'énergie pour les bâtiments

Ressources naturelles Canada

Logement en C.-B.

Maison passive Canada

Globes verts

Conseil du bâtiment durable du Canada

Association nord-américaine des fabricants d'isolants (NAIMA)

Institut international du futur vivant

Les préoccupations liées au changement climatique encouragent la décarbonisation du secteur du bâtiment, y compris l'utilisation de matériaux de construction responsables de moins d'émissions de gaz à effet de serre (GES) et l'amélioration des performances opérationnelles tout au long du cycle de vie des bâtiments. Responsable de plus de 10 % des émissions totales de GES au Canada, le secteur du bâtiment joue un rôle important dans l'atténuation du changement climatique et l'adaptation à celui-ci. La réduction de l'impact des bâtiments sur le changement climatique offre un rendement environnemental élevé pour un investissement économique relativement faible.

Le gouvernement du Canada, en tant que signataire de l'Accord de Paris, s'est engagé à réduire les émissions de GES du Canada de 30 % par rapport aux niveaux de 2005 d'ici 2030. En outre, le Cadre pancanadien sur la croissance propre et le changement climatique reconnaît que la forêt et les produits du bois ont la capacité de contribuer à la stratégie nationale de réduction des émissions par :

• l'amélioration du stockage du carbone dans les forêts ;
• l'augmentation de l'utilisation du bois dans la construction ;
• la production de carburant à partir de bioénergie et de bioproduits ; et
• promouvoir l'innovation dans le développement de produits biosourcés et les pratiques de gestion forestière.

Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) se fait également l'écho de l'importance du secteur de la sylviculture et des produits du bois en tant que composante essentielle de l'atténuation des effets du changement climatique, en déclarant qu'une stratégie de gestion durable des forêts visant à maintenir ou à augmenter les stocks de carbone forestier tout en produisant du bois, des fibres ou de l'énergie, génère le plus grand bénéfice durable pour l'atténuation du changement climatique. En outre, le GIEC proclame que "les options d'atténuation du secteur forestier comprennent l'extension de la rétention de carbone dans les produits ligneux récoltés, la substitution de produits et la production de biomasse pour la bioénergie".

L'industrie forestière canadienne s'engage à éliminer 30 mégatonnes de dioxyde de carbone (CO₂) par an d'ici 2030, ce qui équivaut à 13 % des engagements nationaux du Canada dans le cadre de l'Accord de Paris. Plusieurs mécanismes seront utilisés pour relever ce défi, notamment :

• le remplacement de produits, en utilisant des produits biologiques à la place de produits et de sources d'énergie dérivés de combustibles fossiles ;
• les pratiques de gestion forestière, notamment l'utilisation accrue, l'amélioration de l'utilisation des résidus et de la planification de l'utilisation des terres, ainsi que l'amélioration de la croissance et des rendements ;
• la prise en compte des réservoirs de carbone des produits biosourcés à longue durée de vie ; et
• une plus grande efficacité des processus de fabrication des produits du bois

Le Canada abrite 9 % des forêts de la planète, qui ont la capacité d'agir comme d'énormes puits de carbone en absorbant et en stockant le carbone. Chaque année, le Canada exploite moins d'un demi pour cent de ses terres forestières, ce qui a permis à la couverture forestière du pays de rester constante au cours du siècle dernier. La gestion durable des forêts et les exigences légales en matière de reboisement permettent de maintenir ce vaste réservoir de carbone. Une forêt est un système naturel considéré comme neutre en carbone tant qu'elle est gérée de manière durable, ce qui signifie qu'elle doit être reboisée après la récolte et ne pas être convertie à d'autres utilisations. Le Canada possède certaines des réglementations les plus strictes au monde en matière de gestion forestière, exigeant une régénération réussie après l'exploitation des forêts publiques. Lorsqu'elles sont gérées de manière responsable, les forêts constituent une ressource renouvelable qui sera disponible pour les générations futures.

Le Canada est également un leader mondial en matière de certification forestière volontaire par une tierce partie, ce qui constitue une garantie supplémentaire de gestion durable des forêts. Les programmes de gestion durable des forêts et les systèmes de certification s'efforcent de préserver la quantité et la qualité des forêts pour les générations futures, de respecter la diversité biologique des forêts et l'écologie des espèces qui y vivent, ainsi que les communautés concernées par les forêts. Les entreprises canadiennes ont obtenu la certification d'une tierce partie sur plus de 150 millions d'hectares de forêts, ce qui représente la plus grande superficie de forêts certifiées au monde.

La forêt représente un réservoir de carbone, stockant le carbone biogénique dans les sols et les arbres. Le carbone reste stocké jusqu'à ce que les arbres meurent et se décomposent ou brûlent. Lorsqu'un arbre est coupé, 40 à 60 % du carbone biogénique reste dans la forêt ; le reste est prélevé sous forme de grumes et une grande partie est transférée dans le réservoir de carbone des produits du bois dans l'environnement bâti. Les produits du bois continuent à stocker ce carbone biogénique, souvent pendant des décennies dans le cas des bâtiments en bois, retardant ou empêchant la libération de CO₂ Les émissions de gaz à effet de serre.

Les produits du bois et les systèmes de construction ont la capacité de stocker de grandes quantités de carbone ; 1 m³ de bois S-P-F stocke environ 1 tonne de CO₂ équivalent. La quantité de carbone stockée dans un produit en bois est directement proportionnelle à la densité du bois. Au Canada, une maison unifamiliale moyenne stocke près de 30 tonnes de CO₂ dans les produits du bois utilisés pour sa construction. La plupart des produits de construction biosourcés stockent en fait plus de carbone dans les fibres de bois qu'ils n'en libèrent au cours des phases de récolte, de fabrication et de transport de leur cycle de vie.

En général, les produits biosourcés, comme le bois, qui poussent naturellement avec l'aide du soleil, ont des émissions intrinsèques plus faibles. Les émissions intrinsèques résultent des processus de production des matériaux de construction, depuis l'extraction ou la récolte des ressources jusqu'à la fin de vie, en passant par la fabrication, le transport et la construction. La bioénergie produite à partir de résidus biosourcés, tels que l'écorce d'arbre et la sciure de bois, est principalement utilisée pour générer de l'énergie pour la fabrication de produits en bois en Amérique du Nord. Les produits de construction en bois ont de faibles émissions de GES intrinsèques parce qu'ils sont cultivés à l'aide d'énergie solaire renouvelable, qu'ils utilisent peu d'énergie fossile pendant la fabrication et qu'ils ont de nombreuses options de fin de vie (réutilisation, recyclage, récupération d'énergie).

Les produits du bois peuvent se substituer à d'autres matériaux de construction et sources d'énergie à plus forte intensité de carbone. Les émissions de gaz à effet de serre sont ainsi évitées en utilisant des produits du bois à la place d'autres produits de construction à plus forte intensité de gaz à effet de serre. Facteurs de déplacement (kg CO₂ évités par kg de bois utilisé) ont été estimés pour calculer la quantité de carbone évitée grâce à l'utilisation de produits du bois dans la construction de bâtiments.

Pour plus d'informations, consultez les ressources suivantes :

Lutter contre le changement climatique dans le secteur du bâtiment - Réduction des émissions de carbone (Conseil canadien du bois)

Conception résiliente et adaptative à l'aide du bois (Conseil canadien du bois)

Calculateur de carbone CWC

Défi "30 par 30" de l'industrie canadienne des produits forestiers en matière de changement climatique (Association des produits forestiers du Canada)

www.naturallywood.com

www.thinkwood.com

Construire en bois = protection proactive du climat (Binational Softwood Lumber Council et State University of New York)

Ressources naturelles Canada

Cadre pancanadien sur la croissance propre et le changement climatique (Gouvernement du Canada)

Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat

Les produits de construction et le secteur du bâtiment dans son ensemble ont un impact significatif sur l'environnement. Les instruments politiques et les forces du marché poussent de plus en plus les gouvernements et les entreprises à documenter et à rendre compte des impacts environnementaux et à suivre les améliorations. L'analyse du cycle de vie (ACV) est un outil qui permet de comprendre les aspects environnementaux liés à la construction, à la rénovation et à la modernisation des bâtiments et des ouvrages de génie civil. L'ACV est un outil d'aide à la décision qui permet d'identifier les approches de conception et de construction qui améliorent les performances environnementales.

Plusieurs juridictions européennes, dont l'Allemagne, Zurich et Bruxelles, ont rendu l'ACV obligatoire avant la délivrance d'un permis de construire. En outre, l'application de l'ACV à la conception des bâtiments et à la sélection des matériaux est une composante des systèmes d'évaluation des bâtiments écologiques. L'ACV peut être utile aux fabricants, aux architectes, aux constructeurs et aux agences gouvernementales en fournissant des informations quantitatives sur les impacts environnementaux potentiels et en fournissant des données permettant d'identifier les domaines à améliorer.

L'ACV est une approche basée sur la performance pour évaluer les aspects environnementaux liés à la conception et à la construction des bâtiments. L'ACV peut être utilisée pour comprendre les impacts environnementaux potentiels d'un produit ou d'une structure à chaque étape de sa vie, depuis l'extraction des ressources ou l'acquisition des matières premières, le transport, la transformation et la fabrication, la construction, l'exploitation, l'entretien et la rénovation jusqu'à la fin de vie.

L'ACV est une méthodologie scientifique internationalement reconnue qui existe sous d'autres formes depuis les années 1960. Les exigences et les orientations relatives à la réalisation d'une ACV ont été établies par le biais de normes internationales consensuelles, à savoir les normes ISO 14040 et ISO 14044. L'ACV prend en compte tous les flux d'entrée et de sortie (matériaux, énergie, ressources) associés à un système de produit donné. Il s'agit d'une procédure itérative qui comprend la définition des objectifs et du champ d'application, l'analyse de l'inventaire, l'évaluation de l'impact et l'interprétation.

L'analyse des stocks, également connue sous le nom d'inventaire du cycle de vie (ICV), consiste à collecter des données et à suivre tous les flux d'entrée et de sortie au sein d'un système de produits. Des bases de données publiques sur l'ICV, telles que la base de données américaine sur l'inventaire du cycle de vie, sont accessibles gratuitement afin d'obtenir ces données. Au cours de la phase d'évaluation de l'impact de l'ACV, les flux de l'ICV sont traduits en catégories d'impact potentiel sur l'environnement à l'aide de techniques de modélisation environnementale théoriques et empiriques. L'ACV permet de quantifier les impacts environnementaux potentiels et les aspects d'un produit, tels que :

• Potentiel de réchauffement de la planète ;
• Potentiel d'acidification ;
• Potentiel d'eutrophisation ;
• Potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone ;
• Potentiel de smog ;
• Consommation d'énergie primaire ;
• la consommation de ressources matérielles ; et
• Production de déchets dangereux et non dangereux.

Les concepteurs de bâtiments disposent d'outils d'ACV accessibles au public et conviviaux. Ces outils permettent aux concepteurs d'obtenir rapidement des informations sur l'impact potentiel sur l'environnement d'une large gamme d'assemblages génériques de bâtiments ou d'élaborer eux-mêmes des évaluations complètes du cycle de vie des bâtiments. Les logiciels d'ACV offrent aux professionnels du bâtiment des outils puissants pour calculer les impacts potentiels du cycle de vie des produits ou assemblages de construction et effectuer des comparaisons environnementales.

Il est également possible d'utiliser l'ACV pour effectuer des comparaisons objectives entre des matériaux, des assemblages et des bâtiments entiers, mesurées sur les cycles de vie respectifs et basées sur des indicateurs environnementaux quantifiables. L'ACV permet de comparer les compromis environnementaux associés au choix d'un matériau ou d'une solution de conception par rapport à un autre et, par conséquent, fournit une base efficace pour comparer les implications environnementales relatives de scénarios de conception de bâtiments alternatifs.

Une ACV qui examine d'autres options de conception doit garantir l'équivalence fonctionnelle. Chaque scénario de conception envisagé, y compris l'ensemble du bâtiment, doit répondre aux exigences du code du bâtiment et offrir un niveau minimum de performance technique ou d'équivalence fonctionnelle. Pour quelque chose d'aussi complexe qu'un bâtiment, cela signifie qu'il faut suivre et comptabiliser les intrants et les extrants environnementaux pour la multitude d'assemblages, de sous-assemblages et de composants de chaque option de conception. La longévité d'un système de construction a également un impact sur la performance environnementale. Les bâtiments en bois peuvent rester en service pendant de longues périodes s'ils sont conçus, construits et entretenus correctement.

De nombreuses études d'ACV dans le monde entier ont démontré que les produits et systèmes de construction en bois peuvent présenter des avantages environnementaux par rapport à d'autres matériaux et méthodes de construction. FPInnovations a réalisé une ACV d'un bâtiment de quatre étages au Québec construit en bois lamellé-croisé (CLT). L'étude a évalué comment la conception en CLT se comparerait à un bâtiment fonctionnellement équivalent en béton et en acier de la même surface de plancher, et a révélé une performance environnementale améliorée dans deux des six catégories d'impact, et une performance équivalente dans les autres catégories. En outre, en fin de vie, les produits biosourcés peuvent faire partie d'un système de produits ultérieurs lorsqu'ils sont réutilisés, recyclés ou récupérés pour produire de l'énergie, ce qui peut réduire les incidences sur l'environnement et contribuer à l'économie circulaire.

Cycle de vie des produits de construction en bois

Source des photos : CEI-Bois

Pour plus d'informations, consultez les ressources suivantes :

www.naturallywood.com

Institut des matériaux durables Athena

Construire pour un environnement et une économie durables (BEES)

FPInnovations. Analyse comparative du cycle de vie de deux bâtiments résidentiels à plusieurs étages : Cross-Laminated Timber vs. Concrete Slab and Column with Light Gauge Steel Walls, 2013.

Conseil américain du bois

Base de données de l'inventaire du cycle de vie aux États-Unis

ISO 14040 Gestion de l'environnement - Analyse du cycle de vie - Principes et cadre

ISO 14044 Gestion de l'environnement - Analyse du cycle de vie - Exigences et lignes directrices