La décarbonation des immeubles neufs et les matériaux bas carbone, s’inscrivent dans la Stratégie Nationale Bas Carbone (SNBC). Avec l’objectif de la neutralité carbone d’ici 2050, la SNBC impose une transformation profonde des méthodes de construction.

En réduisant les émissions de gaz à effet de serre (GES), la décarbonation renforce la résilience climatique. En parallèle, elle favorise l’intégration de solutions innovantes qui transforment les pratiques traditionnelles de construction en leviers. Cette transformation tend vers une économie circulaire et une protection de la biodiversité urbaine.

L’application de la RE2020 et l’utilisation de matériaux écoresponsables illustrent l’engagement du secteur immobilier neuf dans la transition bas carbone. En couplant ces innovations à une gestion durable des ressources, le secteur du bâtiment contribue activement à la neutralité carbone.

Dans cet article, nous explorerons en détail les matériaux innovants décarbonés qui transforment les programmes immobiliers neufs en modèles de durabilité. 

Lexique

Ademe : Agence de la transition écologique 

BBC : Bâtiment Bas Carbone

CEE : Certificats d’Economies d’Energie

FPI : Fédération des Promoteurs Immobiliers 

GCCA : Association internationale du ciment et du béton

GES : gaz à effet de serre 

IA : intelligence artificielle 

SNBC : Stratégie Nationale Bas Carbone

I) Concepts fondamentaux : décarbonation et matériaux bas carbone

1. Qu’est-ce que la décarbonation d’immeuble ?

La décarbonation des bâtiments couvre l’ensemble de leur cycle de vie, de la conception à leur fin de vie, en réduisant les émissions de gaz à effet de serre (GES). 

Les émissions du bâtiment se divisent en deux types :

• le carbone opérationnel, lié à l’énergie et à l’eau consommées pendant l’exploitation du bâtiment ;
• le carbone incorporé, lié à la fabrication, construction, et démolition du bâtiment. 

À noter, « décarbonation » est le terme correct en français, tandis que « décarbonisation » est un anglicisme.

2. Matériaux bas carbone : définition et caractéristiques

Les matériaux bas carbone sont des matériaux de construction conçus pour limiter les émissions de CO2 et minimiser l’impact sur le climat. Ils se caractérisent par l’utilisation de procédés de production plus éco-énergétiques, de sources renouvelables, ou de matières premières moins énergivores. Ces matériaux incluent des éléments recyclés et renouvelables, favorisent la réduction des déchets, et sont durables. 

Les matériaux à faible empreinte carbone incluent principalement : le bois, le béton bas carbone, la brique en terre cuite et la pierre. Les isolants biosourcés, comme la laine de mouton, la paille ou le chanvre, sont aussi des matériaux bas carbone. Le verre et l’acier recyclés sont également considérés comme ayant une faible émission de CO2. Le bambou et les composites à base de fibres naturelles sont plus rarement utilisés pour une construction décarbonnée.

Le choix de ces matériaux dépend des spécificités du projet, des ressources locales et nécessite souvent une évaluation du cycle de vie pour déterminer leur impact environnemental global.

3. Les 10 leviers essentiels pour la décarbonation des programmes neufs

La feuille de route de décarbonation du cycle de vie du bâtiment, prévue par la loi climat et résilience, vise à réduire drastiquement les émissions de gaz à effet de serre du secteur du bâtiment en France. Ce secteur représente 25 % de l’empreinte carbone du pays. 

Cette feuille de route, élaborée par des acteurs de la filière, propose une division par 10 des émissions d’ici 2050, en intégrant tous les aspects de la chaîne de valeur, de la construction à l’usage des bâtiments. 

Ces leviers sont essentiels pour orienter le secteur du bâtiment vers une réduction de son empreinte carbone, pour répondre  aux défis écologiques actuels.

II) Emergence de la filière biosourcée : un atout pour la décarbonation 

Aujourd’hui, moins de 10 % des matériaux biosourcés sont utilisés dans les bâtiments neufs ou rénovés. Afin de contribuer pleinement aux objectifs climatiques de la France, la filière biosourcée doit encore se structurer et se développer. 

Ce développement est soutenu par des cadres réglementaires incitatifs et des initiatives coopératives qui visent à promouvoir l’utilisation de matériaux biosourcés dans la construction. Cette montée en puissance est cruciale pour respecter la Stratégie Nationale Bas Carbone, dont l’objectif est de réduire de moitié les émissions de gaz à effet de serre d’ici 2030.

Bien que des aides financières, comme les certificats d’économies d’énergie (CEE), existent pour encourager l’isolation des bâtiments, aucune subvention spécifique n’est encore dédiée à l’emploi des matériaux biosourcés. 

Pourtant, ces matériaux, qu’ils soient d’origine animale, végétale ou géosourcée, offrent un faible impact environnemental, une abondance locale, et des performances thermiques et écologiques intéressantes. Pour que ces matériaux deviennent la solution prioritaire dans la construction, leur filière doit être soutenue à grande échelle, afin d’atteindre les objectifs ambitieux de décarbonation de la France.

1. Le bois : un acteur incontournable dans la construction bas carbone

Le bois s’impose comme une solution incontournable pour la construction durable en raison de ses propriétés isolantes et de son faible impact environnemental. En France, on estime que d’ici 2026, environ 28 500 logements seront construits en bois chaque année. 

De plus en plus de projets démontrent l’intérêt pour ce matériau renouvelable, et les entreprises du secteur investissent massivement dans cette filière en plein essor. Le bois est principalement utilisé pour les ossatures des étages supérieurs et les façades, offrant une solution alliant légèreté et résistance. Partout en France, le bois gagne du terrain.

                                  Wood’up, Paris 13e (source : 94.citoyens.com)                                                                     Wood, Grenoble (source : mesinfos.fr)

L’utilisation du bois, notamment sous forme de bois d’ingénierie, devient une norme dans la construction de bâtiments neufs. Ce matériau se substitue de plus en plus aux matériaux traditionnels comme l’acier ou le béton. 

Le bois présente des avantages considérables : en plus d’être renouvelable, il permet de réduire les émissions de carbone des constructions de 25 à 40 % selon l’ADEME. De plus, il accélère les délais de réalisation des projets grâce à des méthodes constructives simplifiées. En privilégiant les filières courtes pour l’approvisionnement, l’usage du bois favorise également l’économie locale.

En plus de réduire l’empreinte carbone des bâtiments, le bois agit comme un isolant naturel performant et séquestre environ une tonne de CO2 par mètre cube utilisé. 

Grâce à sa durabilité, le bois constitue une solution idéale pour répondre aux enjeux de la décarbonation du secteur du bâtiment, tout en améliorant le confort thermique et la qualité de vie des occupants.

2. La paille : un isolant thermique naturel et efficace

La paille, matériau local, renouvelable et abondant, est de plus en plus utilisée comme isolant thermique dans les constructions neuves. Ce matériau biosourcé est reconnu pour ses performances thermiques exceptionnelles, notamment en période estivale, et contribue à la réduction des besoins en climatisation. 

La paille compressée, souvent associée à des enduits d’argile et du bois, permet de maintenir des températures naturelles entre 22 et 26 °C dans les bâtiments, réduisant ainsi la consommation énergétique.

En France, l’objectif gouvernemental est d’atteindre 100 % de matériaux biosourcés dans les nouvelles constructions d’ici 2030. 

La paille, notamment sous forme hachée, présente un potentiel important pour atteindre cet objectif. Utilisée en vrac pour l’isolation des bâtiments neufs ou rénovés, elle offre des performances proches de celles des matériaux synthétiques tout en étant nettement plus performante en termes de confort thermique estival. 

De plus, son coût global est inférieur grâce à des économies d’énergie sur le long terme et une empreinte carbone réduite de 30 fois par rapport aux solutions conventionnelles.

3. La terre crue : une solution ancestrale pour un confort thermique optimal

La terre crue, matériau millénaire et bas carbone, refait surface pour répondre aux enjeux écologiques de la construction moderne. Les blocs préfabriqués, mélange de terre argileuse et de graviers, assurent une installation rapide, une excellente régulation thermique, et une recyclabilité totale, réduisant ainsi les déchets de chantier.

La construction en terre crue répond ainsi à la double exigence de durabilité environnementale et de confort thermique, en été comme en hiver. Elle constitue une réponse innovante et efficace aux défis climatiques du secteur du bâtiment, tout en s’inscrivant dans une approche frugale et écoresponsable. Ainsi, elle offre une alternative durable aux matériaux traditionnels. 

                                                   Ikone, Grenoble (source : ogic.fr)                                                                       Terre & Ciel, Bagneux (source : batiactu.com)

Ces projets montrent la volonté croissante d’utiliser des matériaux écologiques, notamment avec l’arrivée de la réglementation RE2020, qui encourage les constructions bas carbone.

III) Matériaux recyclés et innovants utilisés dans la construction

1. Les matériaux recyclés dans les programmes neufs

L’utilisation de matériaux recyclés et reconditionnés dans les projets immobiliers neufs est une solution clé pour réduire l’empreinte carbone tout en promouvant l’économie circulaire. 

L’ADEME estime qu’environ 1 % des matériaux ou produits du bâtiment sont réemployés pour leur usage initial. Cependant, le réemploi dans ce secteur progresse. En témoigne la prochaine ouverture d’un second centre de reconditionnement d’une filiale de Bouygues Construction, un an après l’inauguration du premier site.

Le développement de nouvelles méthodes et matériaux de construction fait l’objet de nombreuses expérimentations dans le secteur immobilier. Angers Loire Habitat, par exemple, teste actuellement quatre méthodes innovantes à Beaucouzé pour anticiper les futures réglementations environnementales. Ces tests visent à optimiser à la fois la performance énergétique et les coûts de construction.

Dans le domaine de la rénovation, le projet Renovate se positionne comme un laboratoire d’innovation. En intégrant l’intelligence artificielle (IA), ce projet propose des solutions globales pour la rénovation énergétique des bâtiments et des routes. L’IA est utilisée à des fins de nouveaux outils de visualisation, de plan de rénovation, d’optimisation des conceptions ou encore de diagnostic de résilience climatique. D’ici 2025, Renovate prévoit de cibler 1 million de logements et 70 000 km de routes, contribuant ainsi à la neutralité carbone.

2. Le béton “nouvelle génération” sous toutes ses formes

En complément du bois, le béton de bois se présente comme une alternative durable. Cette innovation combine la solidité du béton avec les qualités écologiques du bois, offrant des structures robustes et énergétiquement performantes tout en limitant l’empreinte carbone. Les innovations dans le domaine du béton jouent un rôle clé dans la réduction de l’empreinte carbone des nouvelles constructions. Le béton renforcé en carbone en est un exemple marquant. 

Un laboratoire suisse a récemment mis au point ce matériau qui permet de réduire l’utilisation de matières premières tout en diminuant les émissions de CO2. Ce béton, plus léger que les bétons traditionnels, optimise les structures tout en garantissant une résistance accrue.

En Suisse, un bâtiment utilisant du béton ultra-fin « Carbon Prestressed Concrete » (CPC) a été construit avec un impact environnemental réduit. Grâce à cette technologie, l’utilisation de matériaux a été réduite de 75 % par rapport à un béton conventionnel, tout en offrant des performances similaires, voire supérieures. Le CPC est également réutilisable, faisant de ce projet une avancée significative dans le domaine de la construction durable.

Le béton recyclé représente une autre innovation majeure dans l’industrie. En réutilisant des déchets de démolition, ce type de béton contribue à la fois à la réduction des décharges et à la limitation de l’exploitation des ressources naturelles. 

Plusieurs projets immobiliers intègrent désormais ce matériau pour des fondations, des structures et des aménagements, renforçant ainsi la transition vers une économie circulaire. Ces initiatives démontrent le potentiel des nouveaux bétons à transformer le secteur du bâtiment en réduisant son impact environnemental tout en préservant la qualité et la durabilité des constructions.

En outre, le béton, ses constituants, sa mise en œuvre, ainsi que le dimensionnement des structures, sont encadrés par un cadre réglementaire strict. Ce contexte réglementaire assure le respect des normes de qualité et des bonnes pratiques dans toutes les activités liées à la construction en béton, garantissant ainsi la sécurité et la durabilité des ouvrages réalisés.

3. Le cas particulier du ciment à faible émission de CO2

En France, les ciments doivent être certifiés « NF » pour garantir de répondre aux exigences de qualité locales, adaptées aux conditions climatiques et aux techniques de construction en vigueur. Les ciments certifiés NF bénéficient de garanties supplémentaires sur leur composition, leurs performances et les contrôles renforcés.

Afin de répondre à cette problématique, deux nouveaux types de ciments ont été introduits récemment par la norme européenne (2021). Ces ciments contiennent moins de clinker (composant essentiel du ciment), ce qui réduit l’empreinte carbone tout en maintenant de bonnes performances. Le ciment à faible teneur en clinker, grâce à sa certification NF, contribue à une construction plus respectueuse de l’environnement tout en répondant aux besoins spécifiques du marché français.

Parallèlement, un fabricant de matériaux a innové en mettant au point un ciment à faible émission de carbone. Ce ciment contient 70 % de moins de CO2 par tonne que le ciment traditionnel. Tout en offrant la même résistance et durabilité qu’un ciment traditionnel, il est conçu à partir de CO2 industriel et peut être produit dans des usines existantes. Cela facilite son déploiement à grande échelle pour soutenir la décarbonation du secteur immobilier.

4. La construction d’immeubles collectifs en impression 3D

Le premier immeuble imprimé en 3D en France sera construit à Bezannes (près de Reims) dans le cadre du projet ViliaSprint 2. Ce bâtiment de 3 étages, d’une superficie de 1 700 m², sera équipé de panneaux photovoltaïques et comportera 12 logements. Sa date de livraison est prévue pour 2026.  

L’impression 3D sur site débutera en mars 2025 et permettra de réduire les délais de construction de deux mois par rapport à un chantier traditionnel. En plus de cette rapidité, la technique d’impression 3D permet d’économiser entre 20 et 30 % de béton grâce à une précision accrue.

Les murs imprimés seront ensuite remplis d’un isolant à base de roche volcanique, ce qui garantira une autonomie énergétique de 60 %. Le coût global de la construction sera 35 % supérieur à celui d’une méthode classique.

                               ViliaSprint (source : plurial-novalia.fr)                                                          Immeuble 3D Plurial (source : leparisien.fr)

L’objectif principal de ce projet est de tester la rapidité et l’efficacité de l‘impression 3D en béton bas carbone, malgré un coût initial plus élevé que les méthodes traditionnelles. Il vise également à améliorer la productivité, la sécurité et l’ergonomie sur les chantiers.

Un second immeuble, construit de manière traditionnelle, servira de point de comparaison pour évaluer les avantages et les inconvénients de chaque technique. 

Le projet ViliaSprint 2 s’inscrit dans la continuité du succès du projet Viliaprint. Le projet Viliaprint a été lauréat du concours « Architecture de la transformation 2018 ». Ce projet de construction de 5 maisons en impression 3D a réduit les délais de construction de 16 à 12 mois. Il illustre l’ambition de Plurial Novilia de rendre l’impression 3D opérationnelle et reproductible dans le secteur du logement social, tout en maîtrisant les coûts et performances.

Conclusion

La décarbonation des immeubles neufs s’inscrit dans les objectifs de la SNBC, qui vise la neutralité carbone en 2050. 

Grâce à l’adoption de matériaux bas carbone, biosourcés et écoresponsables, le secteur du bâtiment est en pleine transformation pour réduire ses émissions de gaz à effet de serre. 

Ces innovations, répondant aux exigences gouvernementales, illustrent l’engagement du pays à construire de manière durable, tout en contribuant activement à la lutte contre le changement climatique.

Cependant, des défis persistent, comme les coûts élevés du bois français et des réglementations strictes, notamment en matière d’incendie.