Conception et réchauffement climatique : savoir prendre les bonnes décisions

Par Lynelle Cameron
- 13 Jul 2017 - 8 min De Lecture
Composé d’images : Brandon Au

Pour la plupart, nous doutons de pouvoir jouer un rôle déterminant dans la lutte contre le réchauffement climatique.

Pourtant, beaucoup de décisions prises quotidiennement dans un projet auront un impact sur le climat. Chacun d’entre nous peut contribuer à façonner un avenir à faible bilan carbone, où les énergies fossiles ne seront plus indispensables. Ceux qui créent les produits de notre quotidien ou construisent notre habitat (qu’ils soient ingénieurs ou architectes) ont un rôle important à jouer : celui de penser le réchauffement climatique.

View of a desktop computer with an illustration of a sustainbly-designed home

Comprendre le problème

Le réchauffement climatique est réel et il s’aggrave : pour la troisième année consécutive, 2016 a été l’année la plus chaude jamais enregistrée. On constate ses effets dans l’élévation du niveau de la mer, l’intensité et la fréquence des tempêtes, le nombre de sécheresses et d’inondations. Ces phénomènes climatiques entraînent une pénurie de ressources, des déplacements de population, un risque accru de maladie et des bouleversements politiques et économiques. Tous ont un impact important sur la vie des populations. Le réchauffement climatique représente plus qu’un problème environnemental, c’est un enjeu humain.

Mais il s’agit aussi d’un enjeu économique. La consommation énergique constitue une cause majeure du réchauffement climatique : aux États-Unis, elle représente 84 % des émissions de gaz à effet de serre. L’agence américaine de protection de l’environnement prédit une croissance proportionnelle des températures et des coûts énergétiques.

Heureusement, une étape encourageante a été franchie avec l’Accord de Paris de 2015 qui garantit que ces besoins énergétiques croissants ne deviennent pas une catastrophe pour la planète. L’accord a été ratifié par 195 nations (en dépit des déclarations récentes du président américain Donald Trump) et vise à maintenir l’augmentation moyenne de la température de la planète en dessous de 2 °C, évitant ainsi une catastrophe climatique. Mais pour y parvenir, il reste du travail.

Les concepteurs peuvent faire face au réchauffement climatique en augmentant la productivité de leurs projets.

Conception et réchauffement climatique. Pour les concepteurs, la meilleure manière de faire face au réchauffement climatique est de concevoir des projets dont la productivité est accrue (on parle aussi d’efficacité). Celle-ci nécessite d’optimiser la valeur (la production) tout en minimisant les coûts (entrants, comme l’énergie et les matériaux). Dans le monde de l’architecture et du BTP, cela signifie construire des bâtiments qui utilisent moins d’énergie. Dans le secteur industriel, il s’agit de concevoir des produits qui durent plus longtemps et utilisent moins de matières premières. Une chose est sûre : quel que soit le type de projet, la productivité énergétique et matérielle est primordiale..

Les concepteurs qui cherchent à accroître la productivité de leurs projets, et donc à faire face au réchauffement climatique, emploient généralement les méthodes suivantes :

1. Se poser la question de l’efficacité énergétique en amont. Dès le début, se poser des questions telles que « Quel sera l’impact énergétique d’une telle décision de conception ? » ou « Comment ce choix va-t-il augmenter l’efficacité énergétique et matérielle ? » garantit aux concepteurs de respecter les coûts tout en apportant de la valeur. Le plus important est de se les poser suffisamment tôt et suffisamment souvent, par exemple, lors du choix du site d’un bâtiment ou lors de la sélection d’un matériau pour un nouveau produit. Cela constituera une référence en matière de développement durable pour les décisions ultérieures du projet. Mineures en apparence, elles se cumulent et auront un impact conséquent.

A view looking up at the Shanghai Tower
La tour Shanghai

La tour Shanghai, plus haut gratte-ciel de Chine, en est l‘exemple. En cherchant à alléger sa structure tout en conservant ses propriétés, les architectes ont réduit de 25 % le coût des matériaux. Ils ont analysé l’impact du vent sur le bâtiment et ont alors imaginé une forme de vrille fendant le vent. Ces décisions ont été prises dès le début du projet, et non dans un élan écologique ultérieur.

2. Modéliser, simuler et répéter. Grâce aux technologies de simulation qui permettent de modéliser et de tester rapidement de nombreux scénarios, Cil n’a jamais été aussi simple d’évaluer dès le début l’impact des choix de conception. Spécialiste en électronique, Opto22 peut en témoigner. L’entreprise a analysé le refroidissement électronique de son interface matérielle Groov (qui permet notamment de piloter les fontaines de l’hôtel Bellagio) afin de réduire son encombrement. Débarrassée de ses composantes amovibles (dont deux ventilateurs), la nouvelle interface consomme moins d’énergie, nécessite moins de matériaux bruts, revient moins cher à assembler et réduit les coûts de main-d’œuvre de 70 %.

Si comme Opto22, les concepteurs utilisaient les outils actuels de simulation, ils pourraient procéder à des analyses initiales conduisant à des économies d’énergie, de matériaux ou de temps, tout en économisant de l’argent. Mais pour que les différents acteurs d’un projet commencent à employer, et même à exiger des méthodes durables tout au long des phases de son évolution, encore faut-il qu’ils soient conscients des gains.

3. Prévoir à long terme. Les concepteurs doivent faire des choix à long terme, qui tiennent compte du cycle de vie du produit ou du projet. C’est le cas, par exemple, du fabricant de ventilateurs industriels Howden France. L’entreprise a analysé les roues de ses ventilateurs (PDF), en tenant compte de l’usure et en ajustant leur épaisseur et leur poids. L’optimisation du poids des roues a permis à Howden de réduire l’inertie du ventilateur, la puissance nécessaire au moteur tout en améliorant ses performances. Les coûts d’exploitation ont ainsi été réduits : un réel bénéfice pour les clients !

Tenir compte des réparations éventuelles est également un facteur clef. Après tout, le produit le plus durable est souvent celui qui dure le plus longtemps. Le groupe Hewlett Packard le savait quand il a lancé la tablette Elite x2 1012 G1. L’entreprise a mis en ligne des notices pour la réparation et fait en sorte que des pièces de rechange soient facilement disponibles pour que les utilisateurs puissent réparer eux-mêmes leur produit.

4. Considérer le cycle dans sa globalité. Penser la globalité exige de tenir compte des rapports qui existent au sein de systèmes complexes, au lieu de se concentrer sur chacun de leurs composants. C’est essentiel : la plupart des défis auxquels nous sommes confrontés aujourd’hui (comme le réchauffement climatique) sont interconnectés et ne peuvent être résolus séparément. En adoptant une vue d’ensemble et en considérant le cycle dans sa globalité, des opportunités surgissent et peuvent être prises en compte suffisamment tôt.

L’équipe à l’origine de la voiture hybride Urbee a appliqué cette méthode afin de produire un moyen de transport individuel accessible, rapide et sûr qui consomme une faible quantité d’énergie. En prenant en compte tous les facteurs interdépendants et en identifiant les problèmes à résoudre en amont, ils ont été en mesure de produire un véhicule hybride qui consomme 1,57 l/100 km et pèse seulement 545 kg.

Looking up at a wind turbine

5. Communiquer. Pour le client, l’accroissement de productivité entraînera des économies et de la valeur ajoutée. Il faut qu’il prenne conscience de ces avantages. Il incombe aux concepteurs d’éduquer leurs clients, leurs fournisseurs, leurs sous-traitants et leurs collègues concernant les choix qui peuvent faire une réelle différence, notamment en matière de réchauffement climatique.

L’agence internationale d’architecture et d’ingénierie HOK, a pris des mesures importantes dans ce domaine en signant l’engagement 2030 de l’Institut américain des architectes. Il prévoit de suivre les progrès accomplis pour répondre aux enjeux définis dans l’initiative américaine de l’Architecture 2030 Challenge qui souhaite que dans le monde entier, les professionnels du BTP parviennent à la neutralité carbone dans tous leurs nouveaux bâtiments, aménagements et rénovations majeures, d’ici 2030. « une part croissante de nos concepteurs parlent de l’impact énergétique à leurs clients, mais aussi avec les ingénieurs, les entrepreneurs et les bureaux d’études », a ainsi déclaré Anica Landreneau, directrice des études de durabilité chez HOK. « Tenir compte de l’efficacité énergétique plus en amont et plus fréquemment durant les phases de projet nous a permis d’identifier des économies importantes que nos clients pourraient réaliser vis-à-vis du coût des matières premières et des travaux. »

Autrement dit, la conception verte est une bonne façon de concevoir. Plus que jamais, il est donc pertinent de tenir compte du réchauffement climatique dans les projets. Si un nombre croissant de concepteurs s’engagent à se poser la question de la productivité énergétique en amont, en utilisant des outils de simulation et d’analyse et en adoptant une vision globale à long terme, le curseur du dérèglement climatique se déplacera. Et le plus beau de l’affaire, c’est qu’en réduisant les émissions, ils créeront de la valeur ajoutée.

Sur le même sujet…

Accès validé !

Merci!

Découvrez le « Future of Making Things »

Abonnez-vous à notre newsletter