Au cours de ces dernières années, la conception de bâtiments durables est passée d’un concept de niche à une exigence fondamentale dans le secteur de l’AEC. Alors que notre communauté est de plus en plus consciente du changement climatique et de ses défis, la demande pour des bâtiments qui minimisent les impacts négatifs sur notre planète a augmenté de manière significative. La conception de bâtiments durables vise à répondre à cette demande en intégrant des pratiques respectueuses de l’environnement tout au long du cycle de vie d’un bâtiment.
En quoi un bâtiment est-il durable ? Selon l’EPA, la construction écologique ou durable est la pratique qui consiste à créer des structures et à utiliser des processus respectueux de l’environnement et efficaces en matière de ressources tout au long du cycle de vie d’un bâtiment, de la conception à la déconstruction, en passant par la construction, l’exploitation, l’entretien et la rénovation. Cette pratique élargit et complète les préoccupations classiques de conception des bâtiments en matière d’économie, de fonctionnalité, de durabilité et de confort.
Dans l’ensemble, un bâtiment est considéré comme durable lorsqu’il atteint un équilibre entre la réduction de son empreinte environnementale et l’amélioration du confort de ses utilisateurs. Cet objectif est atteint grâce à une planification minutieuse et à la mise en œuvre de diverses stratégies qui donnent la priorité à l’efficacité, à la conservation et à l’innovation.
Le but de ce guide est de vous aider à fixer des objectifs réalistes en matière de développement durable pour vos projets et de vous guider dans les principes et stratégies clés qui garantiront la résilience de votre travail face aux défis environnementaux de l’avenir.
Comment fixer des objectifs de conception durable
Il est essentiel de fixer des objectifs clairs en matière de conception durable pour qu’un projet atteigne ses objectifs environnementaux. Comment pouvez-vous fixer vos objectifs ? Décomposons les choses en plusieurs étapes gérables pour vous guider tout au long du processus.
Identifier les indicateurs clés de performance (KPI) pour la conception de bâtiments durables
Commencez par identifier les indicateurs clés de performance (KPI) : ce sont des valeurs mesurables permettant de suivre les performances du projet en matière de développement durable. Les KPI importants peuvent comprendre la réduction de la consommation énergétique, la minimisation des déchets ou l’obtention d’un environnement intérieur sain.
Mais comment choisir les bons indicateurs clés de performance pour votre projet ? Tenez compte du contexte du projet, notamment de son emplacement et de son budget. Par exemple, si votre projet se situe dans une région où les coûts de l’énergie sont élevés, la priorité donnée à l’efficacité énergétique peut s’avérer très pertinente. De même, dans les régions sujettes à la pénurie d’eau, la conservation de l’eau devrait être une priorité. En adaptant les KPI à votre situation spécifique, vous vous assurez qu’ils sont à la fois pertinents et réalisables.
Élaborer un plan de conception durable
La prochaine étape consiste à élaborer un plan de conception durable pour votre projet. Commencez par définir clairement vos objectifs sur la base des KPI choisis. Pour s’assurer que le plan correspond à leurs attentes et aux objectifs du projet, il faut impliquer les intervenants du projet, y compris les clients et les membres de l’équipe de conception. Effectuez une analyse approfondie du site afin de comprendre le contexte environnemental et d’identifier les possibilités d’intégration de pratiques durables.
Après avoir défini vos objectifs, l’étape suivante consiste à sélectionner les stratégies qui répondent à vos indicateurs clés de performance (vous trouverez plus de détails sur quelques stratégies clés ci-dessous). Par exemple, l’utilisation de matériaux d’origine locale peut réduire les émissions dues au transport, si tel est votre objectif. D’autre part, l’installation de systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation à haut rendement peut réduire considérablement la consommation d’énergie s’il s’agit de votre principale préoccupation.
Enfin, veillez à mettre en place un système de suivi des progrès, permettant des ajustements en fonction des données de performance et de l’évolution du projet. Par exemple, des audits énergétiques réguliers peuvent aider à suivre les améliorations et à identifier d’autres possibilités d’économies.
Principes et stratégies de la conception durable
Après avoir acquis une compréhension de base de la conception de bâtiments durables, nous pouvons maintenant nous concentrer sur des stratégies concrètes à intégrer dans vos projets. Voici quelques stratégies essentielles de conception durable, leurs méthodes de mise en œuvre et les avantages qu’elles apportent à vos bâtiments et à l’environnement.
1. Intégration des systèmes d’énergie renouvelable
L’intégration de systèmes d’énergie renouvelable tels que des panneaux solaires ou des éoliennes dans votre projet peut fournir une énergie fiable et rentable. Ces systèmes fonctionnent mieux lorsqu’ils sont associés à des stratégies de conception passive qui maximisent l’utilisation de l’énergie naturelle, par exemple en orientant le bâtiment de manière à capter le maximum de lumière du soleil.
Les systèmes d’énergie renouvelable réduisent la dépendance aux combustibles fossiles et les émissions de carbone. Cela permet non seulement de rendre le bâtiment plus durable, mais aussi de réaliser des économies à long terme sur les factures d’énergie.
Par exemple, le Bullitt Center à Seattle (qui est l’un des plus grands bâtiments à énergie « positive nette » au monde) utilise des panneaux solaires pour produire plus d’énergie qu’il n’en consomme annuellement.
Le Bullitt Center par Miller Hull. Crédit pour la photo : Joe Mabel, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
2. Mise en œuvre de stratégies d’efficacité énergétique
Utilisation de la lumière naturelle et systèmes d’éclairage efficaces
Concevoir votre bâtiment de manière à tirer parti de la lumière du soleil peut réduire considérablement le besoin de lumière artificielle. Par exemple, l’emplacement stratégique des fenêtres et l’utilisation de « light shelves » peuvent améliorer la pénétration de la lumière du jour. En outre, l’utilisation de systèmes d’éclairage économes en énergie, tels que les lampes LED et les commandes d’éclairage intelligentes, permet de réduire davantage la consommation énergétique et de minimiser les déchets.
Systèmes de chauffage et de climatisation à haut rendement énergétique
La mise en place de systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation économes en énergie est une autre stratégie efficace. Ces systèmes, conçus pour utiliser moins d’énergie pour le chauffage et la climatisation, peuvent réduire considérablement la consommation énergétique globale de votre bâtiment et diminuer les émissions. Envisagez des systèmes équipés de moteurs à vitesse variable, de filtres à haute efficacité et de thermostats intelligents.
The Edge par PLP Architecture. Crédit pour la photo : AValečka, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
3. Sélection de matériaux de construction et de techniques de construction durables
Le choix des bons matériaux peut faire toute la différence. Les matériaux respectueux de l’environnement, tels que ceux qui sont recyclés ou d’origine locale, contribuent à réduire les déchets et à promouvoir la durabilité. Par exemple, l’utilisation de bois récupéré ou de métal recyclé permet non seulement de minimiser l’impact sur l’environnement, mais aussi d’ajouter un caractère unique au bâtiment.
Grâce aux capacités de rendu avancées des logiciels disponibles aujourd’hui, vous pouvez facilement visualiser l’aspect de ces matériaux dans votre projet, ce qui vous aide à faire des choix éclairés.
Outre les matériaux, les méthodes de construction durable sont également essentielles. Une structure bien construite par des professionnels expérimentés est un gage de longévité et d’efficacité. En mettant l’accent sur la précision et la qualité au cours du processus de conception et de construction, vous pouvez éviter les problèmes qui conduisent au gaspillage et à l’inefficacité.
4. Utilisation de pratiques de conservation et de gestion de l’eau
Systèmes hydriques efficaces et réutilisation des eaux grises
La conservation de l’eau est un élément essentiel de la conception durable. La mise en place de systèmes de distribution d’eau efficaces utilisant des appareils à faible débit peut réduire de manière significative la consommation d’eau. En outre, les systèmes de réutilisation des eaux grises, qui recyclent l’eau des éviers et des douches pour l’irrigation ou la chasse d’eau des toilettes, minimisent encore le gaspillage de l’eau et réduisent l’impact environnemental du bâtiment.
Gestion des eaux pluviales respectueuse de l’environnement
La gestion des eaux pluviales est également importante. Des techniques telles que les revêtements poreux, les « toits végétalisés » et les bassins de rétention permettent de gérer les eaux de ruissellement, de réduire les risques d’inondation et de favoriser la recharge des nappes phréatiques. Ces systèmes permettent à l’eau de pluie d’être absorbée et filtrée naturellement, ce qui est bénéfique à la fois pour l’environnement et pour le bâtiment.
La réutilisation des eaux grises peut rendre le projet de plomberie assez complexe et augmenter le risque d’intersection avec d’autres canalisations ou traces d’électricité. Heureusement, vous pouvez utiliser la technologie dans ce domaine également. Par exemple, les capacités MEP d’Enscape peuvent aider à résoudre ces problèmes complexes en fournissant des visualisations et des simulations détaillées des systèmes de plomberie.
5. Création d’environnements intérieurs sains et productifs
Maximiser la lumière naturelle et la ventilation
La lumière et la ventilation naturelles peuvent améliorer la qualité de l’air intérieur et favoriser le bien-être des occupants.
En fait, l’absence de lumière et de ventilation a un impact visible. Une étude récente a révélé que plus d’un tiers des employés estiment qu’ils ne bénéficient pas de suffisamment de lumière naturelle dans leur espace de travail. 47 % des salariés admettent se sentir fatigués ou très fatigués en raison de l’absence de lumière naturelle ou de fenêtre dans leur bureau, et 43 % déclarent se sentir moroses à cause du manque de lumière.
Les caractéristiques de conception telles que les fenêtres ouvrantes, les puits de lumière et les plans d’étage ouverts peuvent aider. Les Amazon Spheres à Seattle constituent un excellent exemple de cette approche. Les Spheres intègrent une lumière naturelle abondante grâce à l’utilisation intensive du verre et maximisent la ventilation naturelle grâce à leur conception ouverte et à leurs espaces arborés.
Les Amazon Spheres par NBBJ. Crédit pour la photo : SounderBruce, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
Gestion de la qualité de l’air intérieur et conception biophilique
La gestion de la qualité de l’air intérieur est cruciale pour la santé humaine et la productivité. L’utilisation de matériaux durables à faibles émissions et l’intégration de plantes d’intérieur peuvent améliorer considérablement la qualité de l’air et assurer une ventilation appropriée. Les plantes ne se contentent pas de filtrer les polluants, elles ajoutent une touche de nature, créant ainsi un environnement plus agréable.
Cette approche, connue sous le nom de conception biophilique, intègre des éléments naturels tels que les plantes, la lumière naturelle et les éléments aquatiques pour améliorer les environnements intérieurs. La conception biophilique améliore la qualité de l’air intérieur, réduit le stress et favorise le lien avec la nature, créant ainsi des espaces qui garantissent le bien-être et la productivité des occupants.
6. Mise en œuvre de systèmes de réduction des déchets
Systèmes de gestion des déchets efficaces
Mettez en place des systèmes qui facilitent le recyclage et la réutilisation pour les occupants. Il s’agit notamment de prévoir des poubelles clairement identifiées pour les différents types de produits recyclables et des installations de compostage pour les déchets organiques. Sensibilisez les occupants au tri des déchets afin d’améliorer la participation et l’efficacité.
Optimisation des matériaux et recyclage des constructions
Planifiez soigneusement l’utilisation des matériaux pour minimiser les déchets et recycler les débris de construction. La préfabrication permet de réduire les chutes et les matériaux tels que le béton, le bois et les métaux peuvent être recyclés ou réutilisés. L’utilisation de matériaux à forte teneur en matières recyclées crée une économie circulaire au sein de vos projets de construction, garantissant la durabilité du début à la fin.
7. Maximiser le potentiel du site
Tirer parti de l’emplacement et du paysage naturel
Le choix d’un site qui utilise le paysage naturel peut avoir un effet positif sur la durabilité. Par exemple, le fait de construire sur un site présentant des caractéristiques naturelles telles que des arbres et des plans d’eau peut réduire la nécessité d’un aménagement paysager supplémentaire et améliorer l’intégration environnementale du bâtiment. Lors de la conception d’un nouveau bâtiment, un modèle architectural 3D environnemental approprié peut constituer une base solide pour commencer.
Stratégies de conception tenant compte du climat
La conception des bâtiments en fonction du climat local permet d’optimiser la consommation d’énergie et d’améliorer le confort des occupants. L’utilisation de parasols dans les climats chauds ou la conception de bâtiments pour capter et stocker la chaleur dans les régions plus froides peuvent faire une importante différence.
Gardez à l’esprit que vous pouvez tirer parti de la technologie ici aussi, afin de garantir une analyse approfondie.
Par exemple, lorsque l’on utilise Enscape avec Revit, la fonction Étude solaire (Solar Study) permet aux concepteurs de visualiser l’impact de la lumière du soleil et des ombres sur le bâtiment. Cela permet de comprendre comment la forme du bâtiment, sa position et l’emplacement des fenêtres interagissent avec la lumière du soleil tout au long de l’année, ce qui permet de prendre des décisions éclairées qui améliorent l’efficacité énergétique et le confort des occupants.
Réutilisation adaptative de bâtiments existants
La réutilisation adaptative est en plein essor en tant qu’approche durable du développement urbain. Cette pratique permet de réduire les déchets, de promouvoir la durabilité et de préserver les bâtiments historiques en réaffectant d’anciennes structures à de nouveaux usages.
La réutilisation adaptative devenant de plus en plus pertinente, tirer parti de la technologie BIM peut faciliter le processus de conception. La technologie BIM permet une visualisation et une planification détaillées, ce qui permet aux architectes d’évaluer avec précision le bâtiment existant et de planifier les modifications. Cela garantit que toutes les modifications, tels que l’ajout de nouveaux systèmes ou la reconfiguration des espaces, sont parfaitement intégrées dans le cadre existant du bâtiment, réduisant ainsi le risque de problèmes structurels et garantissant la réussite du projet.
8. Concevoir pour la résilience et la durabilité à long terme
Concevoir pour la résilience et la durabilité à long terme permet de s’assurer qu’un bâtiment reste fonctionnel et efficace tout au long de son cycle de vie. Cela implique l’utilisation de matériaux durables capables de résister à des conditions météorologiques extrêmes, l’intégration de systèmes d’énergie renouvelable pour réduire la dépendance à l’égard des ressources non renouvelables, et la conception d’espaces flexibles pouvant être facilement adaptés aux besoins futurs.
Les technologies avancées de surveillance et d’entretien des systèmes de construction peuvent contribuer à prévenir les problèmes et à garantir un fonctionnement efficace au fil du temps. Cette approche peut contribuer à créer des bâtiments robustes et durables à long terme.
En comprenant et en mettant en œuvre ces stratégies durables, vous pouvez créer des bâtiments qui non seulement minimisent leur impact sur l’environnement, mais aussi améliorent le bien-être de leurs occupants. Cette approche holistique garantit que vos projets contribuent de manière positive à l’environnement et à la société, en aidant à lutter contre le changement climatique grâce à la réduction de l’empreinte carbone et à l’amélioration de l’efficacité des ressources.
9. Utiliser la technologie pour prendre des décisions intelligentes dès le début de la conception
Ce guide a toujours souligné l’importance de l’utilisation de la technologie pour définir et atteindre les objectifs de durabilité de votre projet, et il y a une bonne raison à cela. En intégrant dès le départ l’analyse de la performance des bâtiments, les architectes peuvent prendre des décisions plus éclairées qui améliorent considérablement les résultats du projet. Et pour effectuer une bonne analyse de la performance des bâtiments, il est important de choisir les bons outils.
Un nouveau logiciel remarquable est Enscape Impact. Développé par IES et Chaos, Enscape Impact combine la modélisation énergétique et le rendu en temps réel. Cela permet aux architectes d’intégrer l’analyse énergétique dans leur flux de travail de conception, en prenant des décisions précoces basées sur l’efficacité énergétique, la simulation de l’utilisation de l’énergie et les données relatives aux émissions de carbone. Par exemple, les architectes peuvent voir en temps réel comment le choix de différents matériaux ou la modification de l’orientation du bâtiment affecte l’efficacité énergétique globale et l’empreinte carbone de leur projet. Ils peuvent alors opter pour la décision qui convient le mieux à leurs objectifs en matière de durabilité et de conception.
Si vous souhaitez essayer Enscape Impact, vous pouvez vous inscrire à la version bêta ici.
Enscape Impact : démonstration de l’utilisation finale de l’énergie
Certifications de bâtiments durables
Un bon moyen de s’assurer que votre bâtiment répond à des normes élevées en matière de développement durable est de vérifier s’il remplit les conditions requises pour obtenir des certifications reconnues. Ces certifications évaluent divers aspects de la performance des bâtiments, de l’efficacité énergétique au bien-être des occupants. Voici quelques-unes des principales certifications :
- LEED (Leadership in Energy and Environmental Design, leadership en matière d’énergie et de conception environnementale) : Largement reconnue, la certification LEED évalue la consommation d’énergie, l’utilisation rationnelle de l’eau et la qualité de l’environnement intérieur.
- BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method, méthode d’évaluation environnementale du Building Research Establishment) : se concentre sur les performances environnementales dans des catégories telles que l’énergie, la santé et les matériaux.
- Étoile verte : principalement utilisée en Australie et en Nouvelle-Zélande, elle évalue l’efficacité de l’énergie et de l’eau, la qualité de l’environnement intérieur et l’innovation.
- Norme de construction WELL : se concentre sur la santé et le bien-être des occupants des bâtiments à travers des facteurs tels que l’air, l’eau, la lumière et le confort.
En cherchant à obtenir ces certifications, vous pouvez vous assurer que votre bâtiment répond à des normes rigoureuses en matière de durabilité et d’environnement, contribuant ainsi de manière positive à l’environnement et à la société.
Construire un avenir plus écologique : le résultat
Le réchauffement de la planète et le changement climatique étant aujourd’hui des préoccupations majeures, la conception de bâtiments durables n’est plus seulement une option, c’est une nécessité. En intégrant des pratiques écologiques tout au long du cycle de vie d’un bâtiment, nous pouvons créer des structures qui minimisent l’impact sur l’environnement et améliorent le bien-être des occupants. Qu’il s’agisse de fixer des objectifs de conception durable avec des KPI ou de mettre en place des dispositifs tels que des systèmes d’énergie renouvelable et des matériaux durables, chacune de ces étapes contribue à rendre la planète plus verte et plus saine.
L’utilisation de la technologie peut contribuer de manière significative à la planification et à la réalisation de conceptions durables. Avec des outils tels que Enscape Impact, une analyse précoce de la conception devient possible, garantissant que les bonnes décisions sont prises dès le départ et que les objectifs de durabilité sont atteints de manière efficace et efficiente.
Une version bêta ouverte et gratuite d’Enscape Impact est maintenant disponible. En savoir plus ici.
