TECHNOLOGIES CLÉS 2010 (novembre 2006)

Sommaire

Bâtiment

- Des grands enjeux aux technologies clés
- Le secteur du bâtiment
26 Systèmes d'enveloppe de bâtiment
27 Matériaux composites pour la construction, à base de matériaux recyclés ou de biomasse
28 Gestion de l'air dans le bâtiment
29 Gestion de l'eau dans le bâtiment
30 Technologies d'intégration des ENR dans le bâtiment

- Des grands enjeux aux technologies clés

- Le secteur du bâtiment

Le contexte

Ce secteur a produit une valeur ajoutée de 571,2 Md€ en 2001 dans l'UE 25 et employé 11,9 millions de personnes. Le Royaume-Uni a contribué pour 76,4 Md€ à cette VA, suivi de l'Allemagne avec 67,6 Md€, puis de la France avec 52,1 Md€. La contribution de l'Espagne à la valeur ajoutée européenne dans ce secteur est presque aussi importante que celle de la France, ce qui montre la vitalité de ce secteur chez notre voisin.

En Europe, en 2002, la valeur ajoutée du secteur peut être décomposée ainsi : le tiers des activités de construction concerne les bâtiments non résidentiels, un quart l'entretien et la rénovation du bâti existant, un quart la construction d'habitat neuf et 18 % les services d'ingénierie civile. Les faibles taux d'intérêts ont soutenu la demande pour la construction ces dernières années. Cependant l'évolution de la valeur ajoutée par actif dans ce secteur, orientée à la baisse depuis quelques années, suggère que la création de valeur pourrait s'être déplacée vers les fabricants de composants du bâtiment (structures préassemblées).

Les deux tiers de cette VA européenne sont réalisés par des petites et moyennes entreprises. Un cinquième de la valeur ajoutée est produite par de grands groupes. Ce qui caractérise plus particulièrement ce secteur est la part importante d'emploi en compte propre (22,5 % de l'emploi du secteur).

Si la France est au troisième rang européen pour la valeur du secteur de la construction, elle est au quatrième rang pour l'emploi européen dans ce secteur (le Royaume-Uni, qui est au premier rang en terme de valeur ajoutée, est au cinquième rang de l'emploi européen de ce secteur, la première place pour l'emploi étant détenue par l'Allemagne). La France est le pays européen qui dispose du plus grand nombre d'entreprises internationales dans le domaine de la construction.

Un marché commun européen de la construction se met en place progressivement. Il passe par l'harmonisation des normes (la directive sur les produits de construction en est la concrétisation) ainsi que par celle des règles d'attribution des marchés publics.

Les services immobiliers

Dans le domaine des services immobiliers, UE 15 représente 97 % de la valeur dans l'UE 25. En 2001, 175 Md€ de valeur ajoutée sont générés par l'Europe des 15 dans cette activité auxquels contribuent principalement l'Allemagne (51 Md€), loin devant la Grande-Bretagne (32 Md€), la France (25 Md€) en 2001 et l'Espagne (18 Md€).

Les microentreprises (moins de dix personnes) dominent l'activité et génèrent plus de la moitié de la valeur ajoutée.

La contribution au PIB des activités immobilières en général est plus de six fois supérieure à celle des seuls services immobiliers car la valeur est davantage produite par les plus-values des possesseurs de biens. Ces activités sont la seconde contribution au PIB français derrière les services aux entreprises.

Les enjeux de ce secteur

Les enjeux transversaux

Le secteur de la construction se caractérise à la fois par la place qu'il occupe dans l'économie – on estime que ce secteur consomme 40 % de toutes les ressources disponibles –, et le rythme très lent de renouvellement du parc existant, lié à la durée de vie relativement élevée des bâtiments et des infrastructures. Le bâti est caractérisé par une très forte hétérogénéité du parc, dans lequel coexistent des bâtiments anciens, voire multiséculaires et appartenant au patrimoine, et des constructions récentes, mettant en œuvre des techniques de pointe. Les problématiques sont ainsi notablement différentes selon qu'elles concernent le parc ancien, pour lequel les techniques relèvent de la réhabilitation et de la rénovation, et le parc neuf, pour lequel les nouvelles techniques peuvent être introduites dès le stade de la conception de la construction.

Une des grandes priorités du secteur est le caractère « durable » de la construction. Il s'agit ici d'en réduire les impacts négatifs, en prenant en considération l'ensemble du cycle de vie, depuis la mise en chantier jusqu'à la démolition. Cette approche se décline au niveau des matériaux mis en œuvre, du devenir des déchets issus du secteur du BTP, de la consommation d'énergie et d'eau d'un bâtiment, des impacts éventuels sur la santé et la sécurité des occupants ...

La démarche HQE (haute qualité environnementale) en est l'illustration. Il s'agit d'une démarche volontaire, qui implique une prise en compte de l'environnement à toutes les étapes de l'élaboration et de la vie des bâtiments : programmation, conception, construction, gestion, utilisation, démolition ... Elle comporte deux grands volets :

  • maîtriser les impacts sur l'environnement extérieur : choix des produits, réduction des nuisances des chantiers, gestion de l'énergie et de l'eau ...;
  • créer un environnement intérieur satisfaisant, en termes de confort (hygrothermique, acoustique ...) et de santé.

Les enjeux spécifiques

Au niveau de la construction

Les principaux enjeux du métier consistent à coordonner de multiples métiers (terrassement, maçonnerie, charpente, peinture, électricité, plomberie ...) et à proposer les concepts d'habitat les plus appropriés aux besoins spécifiques et à la géographie, que ce soit en termes d'architecture (impact visuel dans un milieu), de conception énergétique du bâtiment (fonction du climat et des ressources en énergie), du type de milieu (urbain ou rural), des besoins de rénovation ... L'introduction de nouvelles techniques peut être freinée par les habitudes et les pratiques en vigueur dans le domaine de la construction, la multiplicité des acteurs et les difficultés d'acceptation par les corps intermédiaires, voire le problème des malfaçons.

C'est un secteur où réglementation et normalisation ont un rôle essentiel. Un cadre a été défini au niveau européen par la directive 89/106 sur les produits de la construction, qui a établi une série d' « exigences essentielles » sur la base desquelles les matériaux et produits de construction doivent être évalués avant d'être déclarés « conformes » : résistance mécanique et stabilité ; sécurité en cas d'incendie ; hygiène, sécurité et environnement ; sécurité d'utilisation ; protection contre le bruit ; économie d'énergie et isolation. Il s'agit là d'une grille d'analyse qui oriente la conception des produits destinés à ce secteur.

Si l'on se réfère aux objectifs du protocole de Kyoto sur la réduction des émissions de gaz à effet de serre, le secteur résidentiel-tertiaire joue un rôle clé. En France, les trois quarts de l'énergie finale des bâtiments, premier poste de consommation énergétique dans le bilan national, sont consommés pour le chauffage. Or, dans le résidentiel, les énergies fossiles (gaz naturel et fioul) sont majoritaires.

C'est pour répondre à cet enjeu que le Plan climat lancé en France en 2004 comporte un volet Bâtiment et Ecohabitat, qui prévoit de privilégier l'utilisation d'équipements performants, de renforcer l'isolation, de rénover les logements anciens ... Il se traduira, en particulier, par l'évolution de la réglementation thermique qui oriente la conception des bâtiments. Celle-ci sera progressivement renforcée dans les prochaines années dans le sens d'une plus grande maîtrise des consommations d'énergie, y compris par le recours aux sources d'énergie renouvelables. Au niveau européen, la directive performances énergétiques, qui s'applique aux bâtiments neufs et anciens, va dans le même sens : elle introduit l'obligation, avant toute transaction, de procéder à un diagnostic de performance énergétique, qui permettra de classer les bâtiments en fonction de leur consommation.

Enfin, les services de réhabilitation sont un enjeu fort : dans ce domaine, la maîtrise des coûts et l'amélioration de la fiabilité sont des priorités. De plus, le renouvellement du parc ne se fait qu'au rythme de 2 % par an : dans ces conditions, traiter le parc existant est essentiel, mais on manque de solutions «légères», alors que certaines opérations, comme la rénovation des réseaux dans les bâtiments existants, sont complexes.

Au niveau des services immobiliers

Le principal enjeu économique pour ces activités est que chaque proposition de vente ou de location soit connue le plus rapidement possible d'un acheteur éventuel. Les technologies de l'information et de la communication pourront donc jouer un rôle important pour ces activités. Les obstacles sont avant tout d'ordre culturel, dans un secteur où la rétention d'information et l'attitude des bailleurs peuvent constituer des freins ; se pose alors la question d'une éventuelle qualification des acteurs, tels que les gestionnaires de biens.

Les tendances d'évolution du secteur

Le secteur dans son ensemble est confronté à des exigences accrues de la part des occupants : plus de confort et de sécurité, plus de flexibilité, plus de « durabilité » au sens large, ainsi qu'une plus grande maîtrise des coûts (de construction, d'entretien, de rénovation). Une des conséquences est l'intervention de plus en plus fréquente des clients finaux en amont, dès le stade de la conception : la personnalisation devenant la règle.

La diversification des modes de vie des ménages peut conduire à une demande de logements plus modulables pour s'adapter aux différents moments de la vie. Le vieillissement de la population aura ainsi un impact sur les bâtiments, au niveau de leur conception en particulier : adaptation à la mobilité réduite, offres associant logement et services ... Au-delà de cette dimension démographique, on constate une attente de plus en plus forte sur la qualité sanitaire du bâtiment (à travers le thème de la qualité de l'air intérieur, par exemple), alors que l'on ne sait pas encore correctement y répondre. La sécurité domestique est également une demande majeure, mais la question est complexe. On ne sait pas pour l'instant comment traiter ce besoin, ces risques étant trop divers.

En ce qui concerne la consommation énergétique, au-delà de la question de la maîtrise des coûts, la demande de toujours plus de confort va probablement accroître la demande de climatisation, déjà généralisée dans l'automobile, en période estivale.

Il existe également de nouveaux modes de fonctionnement. On peut ainsi louer les services associés à un immeuble (gestion technique, maintenance ...). C'est le cas par exemple des partenariats public-privé : les constructeurs associent un bâtiment et des services spécifiques. Néanmoins, il reste difficile de connaître le coût de maintenance d'un bâtiment au moment où on le construit, d'où la difficulté à correctement dimensionner un projet.

L'évolution technologique du secteur

Les principales tendances technologiques peuvent être déclinées selon trois axes principaux :

  • les matériaux : on estime que la moitié des matériaux extraits de la planète sont transformés en matériaux et produits de construction ;
  • la construction en tant que processus : méthodes, procédés de fabrication, organisation, outils de conception ... ;
  • les services et équipements associés : gestion des bâtiments, services de réhabilitation-rénovation ...

En ce qui concerne les matériaux, une des tendances consiste à privilégier le choix de produits performants d'un point de vue environnemental, selon des critères et des méthodes d'évaluation qui restent à affiner. Les matériaux et produits élaborés à partir de produits recyclés ou issus de la biomasse sont une voie à explorer.

On vise également la mise au point de matériaux à plus haute valeur ajoutée, à propriétés améliorées et/ou possédant de nouvelles fonctionnalités, en rupture avec les catégories qui permettent de classer habituellement les matériaux de construction (structure, couverture, revêtement, etc.). Les matériaux autonettoyants et les matériaux à transition de phase stockant et restituant la chaleur en sont des exemples.

Des innovations peuvent être introduites au niveau du processus de construction proprement dit. Ainsi, la multiplicité des usages des bâtiments, la diversité des localisations et des besoins des ménages, le caractère diffus des entreprises et la diversité des choix technologiques militent pour de nouveaux outils d'aide à la conception et de planification pour les entrepreneurs du bâtiment.

Cette tendance pourrait trouver son aboutissement, à terme, dans l'« industrialisation » de la construction. Il s'agit d'une approche en rupture avec le point de vue traditionnel selon lequel chaque bâtiment étant un objet unique, les outils et méthodes développés par l'industrie manufacturière (qui produit en série) ne peuvent pas s'appliquer au domaine de la construction. Cette approche recouvre en fait un ensemble de thèmes, parmi lesquels on peut recenser, de façon non exhaustive : l'utilisation d'éléments préfabriqués, les procédés de fabrication « hors-site » (en-dehors du chantier), les constructions « modulaires », l'automatisation de la fabrication et la robotisation, l'utilisation d'outils informatiques pour la conception et l'échange de données ... L'objectif est non seulement de rendre le processus de construction plus efficace, mais également de mieux intégrer les demandes du client final.

La demande de confort et de santé concerne en premier lieu l'air, l'eau et la température. Elle a un impact direct sur les systèmes correspondants : ventilation, traitement de l'air, climatisation et chauffage, distribution de l'eau à l'intérieur des bâtiments, assainissement ... Dans tous les cas, l'objectif est de maintenir un niveau élevé de qualité, grâce à des dispositifs de surveillance et de traitement spécifiques, qui doivent par ailleurs être économes en énergie et en eau. Cela se traduit concrètement par la mise en œuvre du recyclage (de l'eau, par exemple), de la récupération de chaleur, de systèmes de filtration ... Les préoccupations sanitaires ont également un impact sur le choix des matériaux : on peut citer l'exemple des des peintures et des revêtements de sols, susceptibles d'émettre des composés organiques volatils, ou celui des canalisations pour la distribution de l'eau potable. Dans certains cas, des critères sont clairement définis, par exemple à travers la réglementation (teneur maximale de plomb dans l'eau), et orientent les choix. Dans d'autres cas, une dimension subjective doit être intégrée (sentiment de confort) et rend plus complexe la conception des systèmes dédiés à la gestion technique du bâtiment.

Les enjeux énergétiques ont comme conséquence, entre autres, des progrès constants en matière d'isolation, qui permettent une réduction des consommations de chauffage rapportées au m2. Des gains peuvent encore être espérés, grâce à des matériaux ou des vitrages plus performants. Plus généralement, c'est toute l'enveloppe du bâtiment qui est appelée à évoluer. En revanche, le rendement énergétique des équipements les plus récents (chaudières, par exemple) se rapproche des limites que l'on peut espérer atteindre. Dans d'autres cas, par exemple au niveau des ponts thermiques et des liaisons, des solutions existent mais ne sont pas mises en œuvre en France actuellement. Une meilleure régulation permet également de réduire les consommations d'énergie.

Diminuer les besoins énergétiques n'est toutefois pas suffisant. On peut raisonner de façon plus globale et envisager le concept de « bâtiment à énergie positive ». Il s'agit de concevoir un bâtiment qui produit plus d'énergie qu'il n'en consomme. Pour cela, il faut que le bâtiment ait ses propres équipements de production, de préférence à partir de sources d'énergie renouvelables : panneaux photovoltaïques, capteurs solaires pour la production d'eau chaude, sondes géothermales, chauffage à partir de la biomasse ... Plusieurs de ces technologies sont maintenant relativement bien maîtrisées ; néanmoins, leur intégration dans le bâtiment est loin d'être optimale.

Au-delà des aspects purement techniques et financiers, un des points clés sera l'acceptation de ce type de concept par les utilisateurs. Un des exemples est le toit équipé de panneaux photovoltaïques : le classement des sites peut constituer un obstacle, si un monument historique se trouve à proximité.

haut Sommaire

© Ministère de l'Économie, des Finances et de l'Industrie,
DGE Direction Générale des Entreprises, 12/2006