C’est une approche archi­tec­tu­rale qui révo­lu­tionne la façon d’en­vi­sa­ger le bâti. En Autriche, un cabi­net d’ar­chi­tec­ture a mis au point la tech­no­lo­gie 2226, qui per­met la construc­tion de bâti­ments sans chauf­fage ni refroi­dis­se­ment. Ou presque sans. Explications.

22|26. Deux valeurs Cel­sius. Deux repères plu­tôt, garants d’une tem­pé­ra­ture inté­rieure agréable. Deux chiffres deve­nus une idée fixe pour l’ar­chi­tecte autri­chien Diet­mar Eberle. Son objec­tif? Main­te­nir la tem­pé­ra­ture du futur siège de son cabi­net d’ar­chi­tec­ture dans cette zone de confort, sans aucun sys­tème de chauf­fage ni de refroi­dis­se­ment ou ven­ti­la­tion. Mal­gré l’in­cré­du­lité ambiante, le pro­fes­seur s’en­tête, déter­miné à pro­po­ser une archi­tec­ture durable, libé­rée de l’exi­gence tech­nique, et qui per­mette une réduc­tion signi­fi­ca­tive de la consom­ma­tion d’éner­gie et donc de l’em­preinte carbone.

Entouré des meilleurs spé­cia­listes, l’Au­tri­chien fait sor­tir de terre, en 2013, un immeuble de cinq étages à Lus­te­nau. Cette petite bour­gade autri­chienne de 20 000 âmes située à moins de trois kilo­mètres de la fron­tière de la Suisse se retrouve sou­dain sous les feux des pro­jec­teurs. Exit le scep­ti­cisme. Le bâti­ment fait sen­sa­tion et attise la curio­sité bien au-delà des fron­tières autri­chiennes. À coup de cars entiers, on débarque au pied de cette prouesse archi­tec­tu­rale capable de main­te­nir par elle-même la tem­pé­ra­ture ambiante entre 22 et 26° durant toute l’année.

Com­ment arrive-t-on à cette prouesse? 

Tout com­mence en amont du chan­tier par une simu­la­tion ther­mo­dy­na­mique du futur bâti­ment. Orien­ta­tion du ter­rain, durée d’en­so­leille­ment, ombres géné­rées par les arbres ou bâti­ments voi­sins, fré­quence de la nébu­lo­sité, plus d’une cen­taine de cri­tères sont pris en compte pour géné­rées une simu­la­tion de l’é­vo­lu­tion des tem­pé­ra­tures sur 365 jours. « Ce modèle élec­tro­nique per­met une vue d’en­semble de chaque pièce, étage par étage, n’im­porte quel jour de l’an­née», détaille avec fer­veur l’in­gé­nieur Ste­fan Corona, direc­teur de 2226. « On peut par exemple pré­dire la tem­pé­ra­ture d’une pièce orien­tée sud-ouest un 15 février à 15h après trois semaines de météo gla­ciale et voir s’il y a un risque que la tem­pé­ra­ture de la pièce chute à 21,9°C.»

Extrê­me­ment pré­cise, cette modé­li­sa­tion prend éga­le­ment en compte de mul­tiples fac­teurs inté­rieurs, le type de mobi­lier envi­sagé, le nombre d’ap­pa­reils élec­tro­niques, ou encore le nombre de per­sonnes pré­sentes dans l’ha­bi­ta­tion. Car cha­cun de ces para­mètres exerce une influence sur la pro­duc­tion ou le sto­ckage d’éner­gie. « Une per­sonne génère entre 80 et 100 watts de cha­leur par heure», chiffre l’in­gé­nieur autri­chien. « A Lus­te­nau, nous sommes entre six et sept à par­ta­ger un bureau de 100 m², on dégage 600 à 700 watts par heure. Si nous ne sommes que deux, il manque donc jus­qu’à 500 watts par heures, toutes ces variables sont à prendre avec pré­ci­sion, chaque maté­riau, chaque élé­ment de la future construc­tion, car là encore, le moindre détail compte pour maxi­mi­ser le confort ther­mique et opti­mi­ser l’ef­fi­ca­cité éner­gé­tique du bâtiment.

Quels sont donc les maté­riaux utilisés? 

Mur exté­rieur de brique d’une épais­seur de 75 cen­ti­mètres per­met­tant le sto­ckage de cha­leur, agen­ce­ment des fenêtres pensé pour maxi­mi­ser la lumière natu­relle tout en évi­tant le rayon­ne­ment direct dans les pièces, parois inté­rieures en briques plus fines pour favo­ri­ser la cir­cu­la­tion de l’air, les prin­cipes de base de la vision 2226 ren­voient à des pro­cé­dés qui sem­blaient autre­fois élé­men­taires. « Il y avait une cer­taine intel­li­gence ori­gi­nelle dans la façon dont étaient construites les mai­sons et pla­ni­fiées les villes à l’é­poque», ana­lyse l’ar­chi­tecte Ste­phan Maren­ding, res­pon­sable de l’an­tenne zuri­choise de Baum­schla­ger Eberle. « Les pièces de vie d’une mai­son étaient pla­cées à proxi­mité de la cui­sine pour qu’elles béné­fi­cient de la cha­leur du foyer tan­dis que les chambres à cou­cher se situaient à l’é­tage, tout était réflé­chi pour répondre à une logique éco­no­mique et éco­lo­gique. Aujourd’­hui, ces pro­cé­dés de construc­tion ne suf­fisent plus pour répondre aux stan­dards actuels de confort, il nous faut donc allier ce savoir-faire popu­laire aux outils tech­no­lo­giques actuels.»

Quels sont donc les outils tech­no­lo­giques mis en place?

L’ef­fi­cience de l’en­ve­loppe de l’é­di­fice est com­plé­tée par un dis­po­si­tif de cap­teurs. À l’ex­té­rieur, ces appa­reils cal­culent la tem­pé­ra­ture, le vent, les pré­ci­pi­ta­tions, tan­dis qu’à l’in­té­rieur, ils mesurent la tem­pé­ra­ture de chaque pièce ainsi que son taux d’hu­mi­dité et de CO2. Toutes ces don­nées sont envoyées sur le ser­veur du bâti­ment, qui va géné­rer auto­ma­ti­que­ment l’ou­ver­ture ou la fer­me­ture des fenêtres pour opti­mi­ser la qua­lité de l’air et garan­tir une tem­pé­ra­ture entre 22 et 26°C dans tout le bâti­ment. Cette ges­tion intel­li­gente n’em­pêche pas pour autant une ouver­ture manuelle des fenêtres, pos­sible en tout temps.

Et la consom­ma­tion énergétique?

Au final, cet alliage de tech­no­lo­gie de pointe et de prin­cipes archi­tec­tu­raux fon­da­men­taux abaisse la consom­ma­tion annuelle d’éner­gie à 45 kwh/m2, soit deux tiers de moins que pour un bâti­ment conven­tion­nel.« Les résul­tats sont extrê­me­ment satis­fai­sants, se réjouit Ste­fan Corona. Une étude externe menée à Lus­te­nau a démon­tré que la varia­tion entre notre simu­la­tion et la réa­lité n’é­tait que de 3%. C’est stupéfiant.»

Est-il pos­sible de construire des bâti­ments 2226 en Suisse?

Oui! Le pre­mier édi­fice équipé de la tech­no­lo­gie 2226 est inau­guré en 2018 à Emmen­brücke. Là encore, il s’a­git de locaux à usage pro­fes­sion­nel. « La dyna­mique en Suisse est très dif­fé­rente de celle en France, par exemple, où le mar­ché est beau­coup plus réac­tif à l’in­no­va­tion. À Emmen­brücke, on a com­mencé à faire des visites en 2018. Cinq ans plus tard, on voit enfin cer­tains pro­jets abou­tir. Cela dit, on sent que la durée de réflexion tend désor­mais à se rac­cour­cir et qu’un chan­ge­ment de men­ta­lité s’o­père en profondeur.»

Peut on construire des loge­ments 2226?

Abso­lu­ment. Pour les équipes de ce nou­veau concept éner­gé­tique, un cap est fran­chi au moment d’a­dap­ter la solu­tion 2226 à des pro­jets de loge­ments. Impos­sible en effet d’ap­pli­quer les acquis à l’i­den­tique, il faut repen­ser le modèle pour l’a­dap­ter aux habi­tudes de vie. « La régu­la­rité de la pré­sence humaine est bien moins pré­vi­sible dans une mai­son que dans un bureau, c’est un point cri­tique de la simu­la­tion, sou­lève Ste­phan Maren­ding. Par ailleurs, le seuil de tolé­rance d’une tem­pé­ra­ture don­née est plus élevé au bureau que chez soi, où les besoins indi­vi­duels priment. Il nous faut donc déve­lop­per des solu­tions qui per­mettent un apport ponc­tuel d’éner­gie lorsque cela est jugé nécessaire.»

Le défi est relevé en 2019 lorsque deux immeubles, l’un mixte, l’autre d’ha­bi­ta­tions, sont mis en ser­vice en Autriche. Et à Lucerne, un per­mis de construire vient d’être déli­vré pour la construc­tion d’un immeuble de huit appar­te­ments selon le prin­cipe 2226. Pour garan­tir le confort sou­haité, il a été prévu d’a­jou­ter un petit poêle à bois dans chaque appar­te­ment. Même en cas d’hi­vers par­ti­cu­liè­re­ment rigou­reux, seules trois four­nées heb­do­ma­daires devraient suf­fire à rehaus­ser la température.

« L’a­van­tage de cette tech­no­lo­gie, c’est sa pré­ci­sion. Elle per­met de cibler les pièces qui néces­si­te­raient une part de cha­leur au lieu de chauf­fer l’im­meuble entier», relève Ste­phan Maren­ding. Le pro­jet lucer­nois pré­voit par ailleurs, un agen­ce­ment des lieux assu­rant une cir­cu­la­tion d’éner­gie dans les pièces de vie, cir­cuit qui pourra être stoppé grâce à des portes cou­lis­santes afin de réduire la tem­pé­rature dans les chambres à coucher.

Quels sont les coûts d’une constru­tion 2226?

Alors que les inves­tis­se­ments de départ sont simi­laires à ceux d’un bâti­ment stan­dard, le coût glo­bal de pro­jet est divisé par deux lorsque l’on prend en consi­dé­ra­tion la durée de vie de l’é­di­fice, cal­cu­lée sur cin­quante ans.« Si nous devions refaire nos esti­ma­tions avec l’aug­men­ta­tion actuelle des prix en éner­gie, le gain serait encore plus signi­fi­ca­tif», éva­lue Ste­fan Corona. Ces argu­ments de dura­bi­lité cou­plés à des prix avan­ta­geux sur un temps long semblent tenir la pro­messe d’un car­net de com­mandes à ral­longe. Or, mal­gré l’en­thou­siasme sus­cité par cette inno­va­tion archi­tec­tu­rale, les prises de déci­sion finale res­tent un pro­ces­sus lent, sou­vent frei­nées par la mul­ti­pli­cité des per­sonnes à convaincre.

La crise éner­gé­tique actuelle pour­rait bien doper l’in­té­rêt pour ce nou­veau concept éner­gé­tique. « Mal­gré les plans des gou­ver­ne­ments pour réduire l’em­preinte car­bone du parc immo­bi­lier, ces objec­tifs n’ont pas réussi à être atteints, car il n’y avait aucune obli­ga­tion de sor­tir de nos zones de confort. Désor­mais, il y a urgence, les inves­tis­seurs ne peuvent plus se conten­ter de faire du green­wa­sching, ils doivent pro­po­ser des solu­tions durables» conclut Ste­fan Corona. « Nous avons la chance d’a­voir déve­loppé une tech­no­lo­gie inno­vante et d’a­voir étoffé notre cata­logue pour garan­tir une appli­ca­tion à tous types de bâti­ments, quelle que soit l’ar­chi­tec­ture sou­hai­tée. Nous avons le savoir-faire et nous sommes prêts.

Pro­jets d’assainissements

Ce sys­tème nova­teur peut aussi s’ap­pli­quer à des pro­jets d’assainissements.«De nom­breux bâti­ments du siècle der­nier pré­sentent les pré­re­quis néces­saires pour fonc­tion­ner sans tech­nique. Au lieu de rem­pla­cer les sys­tèmes vieillis­sants, il s’a­git de s’en libé­rer et d’im­plé­men­ter un dis­po­si­tif de ges­tion intel­li­gente de l’énergie.»

L’acte de construire est inti­me­ment lié à la des­truc­tion. En tant que maître de l’ouvrage, archi­tecte ou ingé- nieur, nous pui­sons dans les res­sources natu­relles pour fabri­quer les matériaux, nous pol­luons l’atmosphère avec le CO2 émis et nous modi­fions les écosystèmes.

Selon l’OFEN, le parc immo­bi­lier suisse est res­pon­sable de plus de 40 % de la consom­ma­tion d’énergie et d’un tiers des émissions de CO2 de notre pays. Selon la récente étude des cher­cheurs Priore, Habert et Jus­selme, il fau­drait divi­ser par huit la quan­tité annuelle d’émissions de CO2/m2 émanant de la construc­tion en Suisse d’ici 2050 pour atteindre la cible limite et main­te­nir la température de réchauffement planétaire en des­sous de 1,5 °C. Or, les émissions de CO2 ne font qu’augmenter, comme le montre le bud­get car­bone de 2018. Les progrès atten­dus dans le domaine des matériaux et des tech­no­lo­gies ne suf­fi­ront pas, pas plus que les cibles fixées par les labels d’aujourd’hui. Il faut repen­ser nos manières de conce­voir et de pro­gram­mer le bâtiment.

Il existe une manière ver­tueuse de construire pour que tous les cur­seurs – atmosphère, lien social por­te­feuille, bio­di­ver­sité – soient au vert ! Grâce à elle, nous pro­dui­rions même plus de vivant que nous n’en détruirions : il s’agit d’une archi­tec­ture régénérative.

La dura­bi­lité ne suf­fit pas

De nos jours, l’approche de concep­tion durable se concentre essen­tiel­le­ment sur l’énergie nécessaire à l’exploitation d’un bâtiment. Nous nous auto­ri­sons volon­tiers à uti­li­ser des matériaux dits « verts » aux côtés d’isolants à base de pétrole pour pou­voir y appo­ser le tam­pon « durable ». Or, construire un mur en terre crue ou une struc­ture en bois ne suf­fit pas pour que le bâtiment soit durable. Il est nécessaire d’avoir une approche glo­bale, une réflexion qui prend en compte des paramètres comme l’ensoleillement, les vents domi­nants, l’analyse des cycles de vie, la pro­ve­nance des matériaux, leur mise en œuvre et leur réemploi en fin de vie.

Ces dernières années, nous avons aug­menté l’efficacité énergétique des bâtiments, sans considération pour les émissions de CO2 que cela occa­sionne. Ainsi, au moment de la remise des clés, un bâtiment neuf aura émis, en moyenne, 50 % de la tota­lité du CO2 mesuré sur l’ensemble de son cycle de vie.

Une approche régénérative pour des bâtiments décarbonés

Phi­lippe Madec, archi­tecte-urba­niste et co-auteur du mani­feste pour une fru­ga­lité heu­reuse et créative, décrit dans son livre Mieux avec moins ; « Nous devons faire notre deuil du moder­nisme. Trans­pas­sons-le. Voilà une exi­gence abso­lue. » Il ajoute : « Il n’est plus seule­ment ques­tion de don­ner la vie et d’être en vie, mais de la capa­cité à la préserver, à prendre soin du vivant. »

Grâce à une compréhension fine des enjeux, l’architecture régénérative vise à repla­cer l’acte de construire dans son envi­ron­ne­ment natu­rel et vivant, en s’y ancrant profondément. Elle est donc une façon de pen­ser la maxi­mi­sa­tion des bénéfices envi­ron­ne­men­taux et économiques en considérant l’acte de construire comme une oppor­tu­nité. L’architecture régénérative tra­vaille la matière et l’énergie, mais aussi la per­cep­tion, la psy­cho­lo­gie, la socio­lo­gie, l’histoire, etc. Nous recher­chons ce que nous pou­vons faire de mieux et non de moins, dans une démarche exploratoire.

Des pistes de mise en œuvre ver­tueuses pour une nou­velle diète

On ne peut pas se pas­ser de matériaux à forte den­sité car­bone comme le verre et le métal, mais l’objectif est de ratio­na­li­ser leur emploi. Il faut trou­ver un équilibre dans la com­bi­nai­son des divers matériaux, en uti­li­sant la juste quan­tité au bon endroit en fonc­tion de leurs propriétés. Construire des bâtiments neutres pour le cli­mat nous com­mande de revoir notre régime matériel et d’adopter une nou­velle diététique qui favo­rise la sobriété et les matériaux régénératifs.

Les matériaux régénératifs peuvent être biosourcés, géosourcés ou issus du réemploi ; ils ont un bilan car­bone faible, voire négatif. Tous ces matériaux, dis­po­nibles à proxi­mité, contri­buent à consti­tuer un savoir-faire local, dans une logique d’économie circulaire.

Les matériaux biosourcés sont issus de plantes à crois­sance rapide comme la paille, l’herbe et le chanvre sous nos lati­tudes. Ces plantes sont capables de sto­cker du car­bone et peuvent être récoltées plu­sieurs fois par an. Dans les bâtiments, elles sont particulièrement intéressantes pour leur capa­cité d’isolation thermique.

La terre crue nécessite peu de trans­for­ma­tion. Elle est dis­po­nible en abon­dance sous nos pieds, résiste à la com­pres­sion et régule l’humidité pour un confort intérieur natu­rel­le­ment sain et sans apport tech­nique super­flu. Les matériaux de réemploi pro­viennent de bâtiments voués à la démolition ; portes, par­quet, struc­tures métalliques, sani­taires, éléments de cui­sine, etc. Le labo­ra­toire SXL de l’EPFL a démontré que le réemploi d’une struc­ture en béton n’émet guère plus de CO2 qu’une struc­ture en bois neuve. L’immeuble Sou­bey­ran des coopératives Equi­libre et Luciole à Genève illustre cette démarche.

La struc­ture por­teuse du bâtiment est en béton, mais la façade est constituée de cais­sons en bois rem­plis de bottes de paille, les enduits intérieurs sont en terre, les enduits extérieurs à la chaux. Le bilan car­bone est quasi nul. Très impliqués, les habi­tants ont lar­ge­ment contri­bué à la mise en œuvre lors du chan­tier participatif.

Ce pro­jet pro­pose un vivre-en- semble en créant un véritable écosystème social basé sur l’entraide et le par­tage, par exemple en mutua­li­sant des locaux.

Une co‑évolution pour plus de vivant

Un bâtiment régénératif res­taure et renou­velle ses propres sources d’énergie et de matériaux. Cette démarche trans­cende le développement durable, en pro­po­sant des pro­ces­sus qui per­mettent de recons­truire les écosystèmes et la co‑évolution des res­sources, dans le res­pect de l’environnement. Pour y par­ve­nir, nous pour­rions réapprendre d’une archi­tec­ture du passé, au temps où la matière avait de la valeur et le régionalisme construc­tif était identifiable.

Ensemble, en uti­li­sant les connais­sances tech­niques et scien­ti­fiques développées alors, redécouvrons la matière et sa poésie, redécouvrons les matériaux et leurs appli­ca­tions, redécouvrons l’artisan et son tour de main, pour plus de vivant !