Le bois, matériau écologique

Les informations techniques bois de Lignum

Bois Materiaux bois

Chiffres, faits et arguments relatifs ä l'environnernent

Le bois, matĂśriau 6colog

22,

Peter Hofer, Lignum Dr. Klaus Richter, EMPA

LIGNUM

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Sorrunaire

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Nature des bilans ecologiques et de leur interprötation 1.1 Notion 1.2 Ecobilans et usage parcimonieux des ressources 1.3 Structure du bilan ecologique 4 2 Caractöristiques particuliäres de la production du bois et de la foröt 2.1 Le bois ne pousse que sur du bois 2.2 Fonctions de la for& 2.3 Procedes de recolte ä faible impact sur l'environnement 2.4 Utilisation integrale de la matiere premiere: jusqu'au dernier copeau Boucler les cycles des substances: 3 6 le bilan CO, du bois et des produits derivös du bois 3.1 La problematique du CO2 au plan mondial 3.2 Le bois est neutre du point de vue du CO2 3.3 Depöt accru de CO2 dans la forät et le bois Bilans ecologiques comparatifs des produits 9 4 en bois 4.1 L'ecologie de la construction 4.2 Comptabilite energetique des bätiments: energie neeesseire ä la fabrication 4.3 Poteaux de ligne 4.4 Energie extraite du bois ou du mazout Conclusions gönörales 26 5 27 6 Bibliographie 28 Impressum

Nature des bilans ecologiques et de leur interprötation 1.1

Notion

«Le bilan ecologique est un Instrument de saisie des influences exercees sur l'environnement par les activites humaines. II repose dans une large mesure sur les bilans des matieres et de l'energie dans un domaine determine. II constitue le fondement de l'evaluation des consequences ecologiques.»

(D6finitioil de l'EMPA tiree de «Das Handvverterbuch der Okobilanzierung» - Petit vocabulaire de l'ecubilan).

II n'y a pas longtemps que l'on connait les bilans ecologiques. C'est un domaine tres vaste et tres complexe que celui de la quantification et du calcul de l'utilisation des biens de l'environnement lors de l'extraction des matiäres premiäres, de la fabrication, de la reutilisation et de l'elimination des produits. II n'existe ä ce jour que fort peu de regles et de conventions de validite generale pour l'etablissement de bilans ecologiques, bien que l'on s'efforce actuellement de definir les normes correspondantes dans le cadre de l'ISO. De möme, on manque d'une unite de mesure simple et universelle, teile que la valeur pecuniaire dans les bilans economiques. Au lieu de celle-ci, ce sont ici les flux de matiäres qui sont pertinents dans une analyse des entrees et sortie (input-out-

put): on met en compte la nature et les quanfites des matibres apportees, l'energie utilisee par les processus, ainsi que les produits fabriques et les emissions qui les accompagnent.

II n'y a pas encore de consensus sur un etalon de mesure permettant de mettre en regard tous ces elements tres differents les un des autres.

La ponderation des differents chiffres obtenus demeure finalement subjective et affaire d'appreciation personnelle. II est donc possible et tentant d'exercer une influence sur le resultat de l'ecobilan en fonction de ses desirs personnels.

1.2

Ecobilans et usage parcimonieux des ressources

L'economie d'aujourd'hui est invitee ä faire un usage econome des ressources et agents energetiques disponibles. Les bilans ecologiques constituent un instrument au service de cet objectif, car ils peuvent fournir des bases de decision et permettent d'evaluer la consommation des biens d'environnement en cause.

Les decomptes traditionnels de profits et per-

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tes ainsi que les bilans d'entreprise peuvent servir ä des buts tres veries. II en va de meme pour les bilans äcologiques et les analyses des cycles de vie, qui sont elabores en gänäral dans les buts suivants: • Mieux connaitre le point de vue de l'ecologie par rapport ä l'optimisation des processus de production et, si possible, diminuer les coüts gräce ä des öconomies d'energie et de matieres premieres ainsi qu'en reduisant les charges imposees ä l'environnement.

• Legitimer l'utilisation d'un produit aussi du point de vue ecologique, afin de recueillir des arguments publicitaires efficaces tant

1.3

1. La definition des objectifs fixe les hypotheses methodiques sur les conditions et les limites du systeme, l'etendue du bilan et les facteurs ä prendre en considöration.

2. Le bilan technique presente sous forme d'inventaires les donnees relevant des criteres precedemment definis; II contient une saisie generalement lies approfondie de l'etat actuel des flux de matieres et d'energie.

3. L'analyse des effets, ou bilan des influences, contient les appreciations des influences exercees sur l'environnement par les flux de matieres et d'energie.

4. La pondäration des influences constatees.

La pondöration des divers parametres de sommation et d'influence pour proceder ä l'evalua-

Extraction des matieres premiäres Production Transformation Transport Recyclage/ sous-Prodults uti)isables

. irrbauds pranatree

Residus/Ernissions (solide,s, liquides, gaze4Ses)

Montage et reutilisation

Elimination .F3eöycfage/ Sbus.‘pro:duits utilisables

negatifs que positifs, en vue de s'assurer des avantages concurrentiels.

Werne dans le deuxieme cas, l'ecobilan contribuera ä un comportement plus favorable ä l'environnement en ce sens que le consommateur sera peut-etre motive ä acheter le produit le plus «ecologique». Toutefois, le bilan ecologique ne repond toujours pas ä la question fondamentale de savoir si un produit est necessaire ou pas. Un ecobilan contient toujours des appreciations en fonction des objectifs qu'il s'est fixes. II importe donc de s'en rendre compte si l'on veut pouvoir comprendre et interpreter l'evaluation.

Structure du bilan ecologique

Au stade actuel des connaissances le modele standard d'un bilan ecologique comprend essentiellement quatre ötapes:

Figure 1

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tion du bilan global constitue sans nul doute l'etape la plus controversee, car cette evaluation ne peut effectivement pas tabler sur des bases objectives donnees. En fait, les limites du systeme et des parametres choisis, ainsi que le feit de tenir compte ou pas de certaines matieres, laissent ouvertes de nombreuses possibilites d'exercer une influence sur le rösultat final, et donc de le mettre au service d'objectifs predetermines.

Un bilan ecologique correct doit donc satisfaire aux exigences suivantes. II doit etre: Complet: Tous les parametres, ä commencer par l'extraction des matieres premieres et jusqu'ä l'elimination finale du produit, doivent etre saisis dans le cadre d'une analyse du cycle de vie des produits Transparent: Le mode de saisie des donnäes et le choix des hypotheses retenues doivent etre presentes clairement, et leurs effets sur les räsultats eventuellement mis en relief par des d'analyses de sensibilite.

Explicite: La facon de determiner les donnees doit etre claire pour tout lecteur; les donnees chiffröes doivent etre reproductibles.

Criteres unifies: Les hypotheses retenues et l'evaluation doivent reposer sur des criteres unifies: en consöquence, les produits compares doivent avoir le meme but d'utilisation, resp. servir ä la meme fonction de Nase (par exemple structures porteuses de meme capacite, fenetres de mernes dimensions et dont le facteur d'isolation thermique est identique, etc.).

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Tableau 1 Exeinples de paramötres d'evaluation d'un bilan des effets

a) Paramötres de sommation

b) Paramötres orientös d'aprös les fonctions öcologiques (selon Heijungs R., Guinee J. B., et al.)

Consommation d'önergie primaire Toutes les formes d'eneroie sont ramenäes aux agents energetiques primaires et exprimäes en mägajoules (MJ). II y a lieu de difförencier entre les agents änergätiques renouvelables et fossiles.

Effet de serre (Global Warming Potential GWP) L'influence des divers gaz qui contribuent ä l'effet de serre global est converti en äquivalent de dioxyde de carbone (kg äquivalent de CO2).

Volume d'air critique, volume d'eau critique Ils indiquent les volumes theoriques d'eau et d'air qui seralent charges jusqu'aux limites legales par les ämissions concernees. Calcul: les quantitäs ämises de chaque substance polluante sont divisäes par la limite lägale, puis additionnäes. II en räsulte une pondäration des substances en fonction de leur toxicitä. Normalement les ätudes faites en Suisse font recours aux limites de l'Ordonnance sur la protection de I'air (OPair 92), resp. ä l'Ordonnance sur les eaux usäes (limites de rejets dans les cours d'eau de 1989).

Döchets solides Les dechets solides däposäs en dächarge peuvent ou bien ätre räunis en rejets totaux ou parfois ötre räpartis entre dächarges pour materiaux inertes, dächets de räacteurs et dächets späciaux, selon les categories prävues par l'Ordonnance sur le traitement des dächets (OTD)

Formation d'ozone photochimique Tous les gaz qui contribuent ä la formation d'oxydants photochimiques sont convertis en äquivalent d'äthyläne (kg äquivalent de C21-14 ).

Acidification des sols et des eaux Toutes les ämissions gazeuses pertinentes ä I'acidification sont converties en äquivalent de dioxyde de soufre (kg äquivalent de SO2), leur potentiel d'emisetant pris comme reference. sion d'ions Excös d'engrais Ces emissions dans l'eau, les sols et l'air sont exprimees en äquivalents de phosphate (kg äquivalent de PO4), leur potentiel d'engrais etant mesurä par rapport au phosphate.

Toxicitö humaine Les ämissions exercent des effets sur la santä humaine sont multipliees par des facteurs en fonction de la substance et du medium d'environnement ou ils se trouvent (eau, air, sol). Les effets de chaque facteur sant additionnäs pour obtenir un chiffre d'äquivalence (en kg de poids corporel), qui decrit la masse du corps humain qui est exposäe jusqu'ä la limite de toxicitä.

Toxicitä ecologique Les emissions exercent une influence sur la stabilitö des ecosystämes sont egalement multipliäes par des facteurs d'äquivalence pour les äcosystämes.

Les effets de chacune des substances indiquent le volume critique en mätres cubes d'eau ou en kilogrammes de sol qu'elles polluent, Ces quantites sont ensuite additionnees pour obtenir les charges totales d'ecotoxicite pour les eaux et les sols.

Caractöristiquee particulii,res de Ic production du bois et de la foröt 2.1

Le bois ne pousse que sur du bois

Dans le cas des matiäres premieres qui poussent naturellement, l'homme profite des processus naturels de croissance en y intervenant ä un moment donnö. Dans le cas du bois, la mort naturelle de l'organisme est anticipöe.

Apräs sa röcolte, l'arbre est transformö en un produit plus ou moins durable, ou utilisö ä des fins önergötiques. La gestion durable de la foröt, consiste ä ne jamais prölever plus de bois en foröt que ne le permet sa production.

Le bois est extrait de teile sorte que la forte de rögönöration naturelle de la foröt demeure intacte.

Une träs vive discussion a lieu actuellement au plan international sur l'exploitation durable de

la foröt. L'essentiel est de savoir quels sont les critäres d'une gestion durable. En fait, cette notion a evolue depuis ses debuts il y a quelque deux cents ans, en fonction des exigences posöes ä la foröt. Ce sont aujourd'hui quatre critäres qui font l'objet de discussions, dont deux n'ont pris d'importance que tout recemment: Critöre de surface L'aire qu'occupe la foröt en Suisse ne doit pas 8tre röduite. Elle a möme progresse de 40% depuis le döbut du siäcle et couvre aujourd'hui präs de 30% du territoire. Quiconque abat des arbres arrivös ä maturitö doit faire en sorte que des arbres repoussent au mörne endroit, c'estä-dire que le sol de la foröt ne soit pas utilise ä

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d'autres fins. En Europe en gänäral, l'aire forestiäre demeure stable ou s'agrandit lägärement.

La notion de pays fortement boisä n'est pas absolue: la Suisse ötait une fois recouverte de 70% de foräts, pourtant personne ne räclame que l'on en revienne ä cette proportion.

Critere quantitatif D'annäe en annee, il ne faut pas prälever plus de bois dans la for& qu'il n'en pousse; il faut donc vivre des intöräts, sans toucher au capital. Cette obligation est contröläe en Suisse au niveau des exploitations. On estime qu'aujourd'hui en Suisse, la croissance (7 millions de m3 environ) döpasse l'utilisation (4,5 millions de m3 environ) de präs de 50%. D'importants stocks ont donc ätä constitues, que l'on ne saurait accroitre ä volontä. Dans le reste de l'Europe, on constate egalement une augmentation notable des stocks de bois sur pied.

Biodiversite L'exploitation de la forät doit maintenir et encourager la diversitä des espäces animales et vägätales. Les opinions divergent encore fortement dans ce domaine, mais l'on s'accorde ä penser que la forät doit se composer d'arbres adaptäs ä l'endroit oü ils poussent et d'essences aussi variöes que possible. Divers facteurs limitent cette diversitä ä maints endroits: Ainsi le chäne et le tilleul ne poussent pas dans les Präalpes ni dans les regions alpines. A nos latitudes, les foräts ne connaissent pas une grande diversite naturelle; il se

Figure 2 Ditveloppement de l'aire forestiöre en Suisse (406 Mio. m3)

Part non exploitäe 38%

pose donc la question si l'on doit Center de maintenir artificiellement une biodiversitä plus grande.

Criteres sociaux Ils reflätent que l'exploitation de la forät en gänäral et l'utilisation du bois en particulier doivent tenir compte des besoins et des habitudes de la population qui vit dans et de la forät. C'est surtout dans les pays en voie de däveloppement que ce critäre revät de l'importance, alors qu'en Suisse et en Europe, on connaft un marchä libre du travail, les droits de propriätä sont clairement däfinis et la jurisprudence est bien däveloppäe.

Les idees exposees ci-apres sur les bilans 6cologiques partent de l'hypothäse que le bois provient d'une exploitation respectant au moins, les critäres de surface et de quantitä. A condition que ces deux conditions soient remplies, on peut parier dune matiere premiäre renouvelable. Le consensus sur les conditions necessaires ä une biodiversitä favorable pren dra encore passablement de temps avant d'etre acquis. Les exigences suisses de sylvi culture sont formuläes dans la loi sur la forät (1993) et sont träs exigeantes en ce qui concerne la biodiversitä; par ailleurs, les prescriptions lägales sont respectäes sans lacune.

2.2 Tableau 2 Röserves moyennes dans les foröts d'Europe (en mailia) 0

50

100

150

200

250

300

350

Gräce Portugal Espagne Irlande Norvöge Suäde Finlande Royaume-Uni Italie Danemark Belgique France Pays-Bas Allemagne Autriche Suisse 50

100

150

200

250

300

350

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Fonctions de la forit

Les profits tirös de l'environnement (environmental benefits) n'entrent normalement pas dans les bilans äcologiques. En effet, leur ävaluation est le plus souvent trop difficile. Cependant la for& et le bois qui en provient ont beaucoup ä offrir dans ce domaine: toute forät fournit d'importantes prestations pour la population d'un pays; elle protäge de l'ärosion, des chutes de pierres et des avalanches; elle ägalise le climat, rägularise le däbit des cours eaux et structure le paysage. La forät constitue un espace vital pour animaux et pour les plantes tout en offrant un espace de dätente ä l'homme. Elle joue un röle important dans la protection de la nature et du paysage. Une forät exploitäe avec soin peut mieux fournir nombre de ces prestations qu'une forät livräe ä ellemäme. Dans la pludert des cas, une exploitation du bois conduite avec ägards n'entrave pas ces fonctions.

IN/läme si ces grandeurs ne peuvent pas ätre mesuräes, il y a lieu, tout au moins, d'accorder un certain crödit ä ces prestations positives pour renvironnement lorsque l'on procäde ä des comparaisons entre des produits et des matäriaux.

2.3

Proc6dies de r6colte ä falble impact sur l'environnement

On peut affirmer de plein droit que les procädäs de recolte et de production appliquös en Suisse n'ont qu'un faible impact sur l'environnement. La lägislation interdit les coupes rases et les interventions dans l'ensemble sont minimes, surtout en comparaison ä celles provoquäes par la production des matiäres premiäres non renouvelables.

Les interventions dans les cycles naturels de production de plantes alimentaires et autres matieres premiäres renouvelables sont peu contestees et ne provoquent guäre de röactions. Par contre, les interventions dans les foräts font l'objet d'une appröciation beaucoup plus critique, mäme si les procädäs appliquäs en Suisse et en Europe le sont avec au moins autant de mönagement que c'est le cas dans la production agricole. Les cycles de production dans la forät, compris entre 100 et 120 ans sur le Plateau, sont difficile ä saisir pour l'homme, et sans doute la taille et le contenu mythique des arbres jouent ägalement un röle dans cette perception.

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2.4

Utilisation integrale de la matiere premiäre: jusqu'au dernier copeau

Une autre caractäristique de l'utilisation du bois consiste en la valorisation quasiment totale du matäriau. Au däpart de la forät, les assortiments de moindre valeur servent de bois d'industrie pour la fabrication de matäriaux däriväs, de cellulose ou de fibre de bois, ou sont utilisäs comme combustible. Souvent, märrie les ecorces sont valorisäes. Les sousproduits de scierie servent egalement de matiäre premiäre industrielle ou de combustible; tous les sous-produits en aval de la transformation du bois peuvent, eux aussi, faire l'objet d'une transformation subsäquente ou servir ä des fins önergätiques. Lorsque le bois est combinä avec certains autres matäriaux il est souvent considörä comme polluö, et les chaudiäres qui le brülent doivent ätre 6quipäes de dispositifs späciaux de lavage des gaz de combustion. Les technologies dont an dispose aujourd'hui permettent de respecter sans difficultä toutes les limites d'ämission fixäes par la loi et d'6conomiser, en raison de l'incinäration, de präcieux espaces qui autrement devraient servir de dächarges.

Boucler les cycles des substances: le bilan CO2 du bois et des produits dörivös du bois La problämatique du dioxyde de carbone (CO2) n'est exposäe ici que dans ses grandes lignes, car elle n'entre que depuis peu dans les bilans 6cologiques. Pendant longtemps, le CO2 n'ätait pas considär6 comme une substance nuisibie, mais comme n'ötant qu'un sous-produit de la combustion, neutre du point de vue de l'environnement. Ce n'est que depuis le döbut de notre däcennie que l'impact du CO2 sur l'environnement est reconnu et indirectement pris en compte par le paramätre «consommation d'änergies fossiles», respectivement par le biais de la notion de «l'effet de serre». II convient de souligner ici que c'est dans ce domaine que se situe l'un des principaux avantages äcologiques du bois.

3.1

La problörnatique du CO2 au plan mondial

Les ämissions mondiales de CO2, provenant de pratiquement tous les processus de combustion, ne manqueront pas de constituer le probläme central de l'äcologie pour la däcennie qui vient. Les späcialistes admettent que le CO2 est responsable de 50% du rechauffement global. De plus, d'autres «gaz ä effet de serre» interviennent ägalernent, tel le mäthane, l'oxy-

de d'azote, l'ozone, les CFC, etc. Du fait des immenses quantitäs d'änergies fossiles utilisäes dans le monde, l'atmosphäre terrestre connait une älövation, lente mais indöniable, de sa concentration en CO2. Les mesures semblent montrer que la concentration normale de 280 ppm (parties par million) a augmentä ä 355 ppm, ce qui correspond ä une augmentation de plus de 27% depuis ran 1750. Des extrapolations prövoient de nouvelles augmentations de la concentration jusqu'ä präs de 450 ppm jusqu'en l'an 2050.

Les activitäs humaines utilise mondialement präs de 6 milliards de tonnes (gigatonnes) de carbone par annäe. Präs de 5 gigatonnes de carbone proviennent des änergies fossiles et une gigatonne des foräts, surtout des pays tropicaux. Les estimations sont parfois möme plus äleväes. Cette quantitä est transformäe en 22 gigatonnes de CO2.

Le dioxyde de carbone provient de la combustion de ces agents änergätiques fossiles et des feux de forät provoque une augmentation de la concentration de CO2 de 0,5% par an.

Les räpercussions de ces phänomänes ne sont pas directement prävisibles, notre plane-

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Tableau 3

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Tendances de la concentration de CO2 dans l'atmosphäre (moyennes mensuelles et annuelles)

• Utilisation accrue d'agents dnergötiques neutres du point de vue du CO2.

ppm 350

• Döveloppement de ddpöts de CO2 (qui permettent d'extraire du CO2 de l'air et de l'accumuler sous quelque autre forme de carbone).

3.2

1960

1965

1970

1975

1980

1985

te ayant maintes possibilitös de corriger cette evolution. On parle en l'occurrence de retroaction positive (renforcement) ou negative (affaiblissement). Toutefois des scientifiques de renom mettent en garde sur les risques qu'il y aurait ä renoncer ä agir et ä s'en remettre ä des möcanismes d'autorägulation. L'incertitude qui regne sur les consequences ne doit pas nous inciter ä ne rien faire, car nous sommes en train de modifier la composition de ratmosphdre ä une vitesse encore jamais connue.

La Suisse timet chaque annäe 49 millions de tonnes de CO2, soit 0,2% du rejet mondial. Pour un pays industrialisd connaissant une forte consommation d'önergie, la part de la Suisse est införieure ä la moyenne mondiale. Ceci est dü notamment ä la part importante de notre önergie hydrodlectrique. De plus, beaucoup de produits de consommation ä haut contenu dnergdtique sont importös de rötranger.

Le bois est neutre du point de vue du CO2

Au cours de sa croissance, un arbre extrait du CO2 de l'air environnant. Par la photosynthöse, il le transforme en substance organique (carbone lid) et rejette de roxygdne (02) dans ratmosphdre. Pendant toute sa durde de vie, I'arbre joue ainsi le röle d'un agent de stockage du carbone. L'utilisation du bois en tant que matöriau de construction durable fait que le carbone reste lid pendant Iongtemps; il est ainsi retirö du cycle du carbone. Au terme de son cycle, le bois peut alors ötre utilisö ä des fins önergötiques. Ce faisant, il restitue la quantitö de CO2 absorbde ä l'origine, qui est exactement la möme que dans le cas de la döcomposition naturelle de l'arbre en fordt. La matiöre premidre bois est donc neutre du point de vue du CO2.

Le bois et le bilan des matiäres

Figure 3

Avec l'accord cadre de 1992 sur les modifications du climat, la communautd internationale s'est donnd un cadre juridique et s'est fixö des objectifs pröcis. Pour les pays industrialisds il s'agit d'une part, de röduire les rejets de gaz ä effet de serre, du CO2 avant tout, au niveau de 1990 d'ici ä l'an 2000, puis de poursuivre ensuite cette röduction. De plus, des moyens financiers, du savoir-faire et des technologies appropriöes doivent ötre mis ä disposition pour encourager des mesures de möme nature dans les pays en voie de döveloppement. Le centre de gravitö de toutes ces mesures se situe indubitabiement dans les pays industrialisös.

Les mesures en vue de röduire les ömissions de CO2 comportent les divers ölöments suivants: • Röduction de la combustion de carburants fossiles, utilisation plus rationnelle de rdnergie, accroissement de l'efficacitd dnergötique.

• Passage ä la consommation d'agents önergdtiques plus efficaces du point de vue du CO2.

La situation est fondamentalement difförente dans le cas des energies et matidres premiöres fossiles. Au moment de leur synthöse, du CO2 a ögalement dtö extrait de ratmosphdre et du carbone ainsi stockö. Ces stocks et rdservoirs constituds au cours de millions d'annöes ont ötö retransformös en CO2 par l'homme en quelques gönörations seulement. Contrairement ä ce qui se passe avec le bois, la constitution de nouveaux stocks et l'exploitation des anciens ne sont plus dquilibrdes.

8

Tableau 4

Principaux elements constitutifs du bois Carbone Hydrogene Oxygene Azote

50% 6% 44% 0,05

H 0 N

Cellulose Hernicellulose Lignine Extraits Cendres

3.3 Döpät accru de CO, dans la foröt et le bois

0,25%

Bois resineux

Bois feuillu

42 49% 24 30% 25 - 30% 2 9% 0,2 0,8%

42 27 18 1 0,2

- 51% - 40% - 24% - 10% - 0,8%

(composition chimique)

II y a aujourd'hui 365 millions de m3 de bois dans les foräts suisses, ce qui correspond ä 90 millions de tonnes de carbone lie. S'y ajoutent 40 millions de tonnes dans les racines et les ramilles ainsi que 180 ä 240 millions de tonnes dans les matiäres organiques du sol. Si nous admettons un stock de produits durables en bois de 100 millions de m3 de bois solide, ce sont encore 25 millions de tonnes de carbone hä qui s'ajoutent ä ces chiffres. Le stock seul de la foret et des produits en bois correspond ä 115 millions de tonnes de carbone liä ou ä 420 millions de tonnes de gaz CO2, qui doivent etre mises en relation avec les ämissions annuelles pour la Suisse de 49 millions de tonnes de CO2.

Tableau 5 Estimation pour la Suisse des produits durables en bois et ses derives Masse solide de bois en millions m3

Catögorie de reserve

Hypothäses de base

Calcul

Immeuble

Plus de bois dans les immeubles anciens

1,3 millions ä 20 m3 26

Autres bätiments, ponts, amenagements extörieurs

Estimation grossiäre

50% des immeubles 13

Mobilier agencements

Estimation grossiäre

2 m3 par habitant

14

Stocks de papier, livres, archives

Estimation grossiäre

1 t par habitant 1 t papier = 2,3 m3

16

Bois de feu

Hypothäse: stock = 2,5 ans de consommation annuelle

Consommation annuelle = 1,82 million m3

Objets en bois, Do-it-yourself

Hypothese: stock = 10 ans de consommation annuelle

Consommation annuelle = 0,13 million m3

Emballages

Hypothese: stock = 10 ans de consommation annuelle

Consommation annuelle = 0,34 million m3

Stocks de matiäres dans la chatne de transformation

Hypothäse: stock -2 ans de consommation annuelle

Consommation annuelle = 5,782 millions m3

5

12

10

Divers, incertitudes

100

Total Carbon 116 Equivalent CO,

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25 mio de t 92 mio de t

La foröt et le bois peuvent contribuer de diverses maniäres ä l'amälioration du bilan du CO2 en Suisse.

1 Les sous-produits de la räcolte et transformation du bois, de möme que les produits qui restent au terme du cycle de vie, peuvent en tout cas encore etre valorisäs ä des fins energätique. Ceci se fait actuellement en Suisse ä concurrence de präs de 2,1 millions de m3 par an. A court et ä moyen terme le potentiel correspondant est estime ä 3,7-4,9 millions de m3. Le potentiel thäorique se chiffre möme ä 6,0 millions de m3. En utilisant ce potentiel pour substituer de Vänergie fossile, les emissions de CO2 pourraient donc etre räduites jusqu'ä concurrence de 3,5 millions de tonnes de CO2 par an (soit 7% des ämissions totales de CO2).

2. La reforestation peut, lors de la reconstitution de l'effectif, entrainer l'immobilisation de quantitäs supplämentaires de carbone, respectivement l'extraction accrue de CO2 de l'atmosphäre. Pour une croissance modäree de 3 m3 par hectare et par an, ce sont präs de 0,75 tonne de carbone supplämentaire qui sera liäe (soit 2,75 tonnes de CO, qui seront immobilisäes ou «neutralisäes»).

Cette liaison supplämentaire de carbone intervient tant que dure la croissance nette de l'effectif. Plus tard, le bois pourra etre recoltä et servira ä remplacer d'autres matäriaux. Dans le passä, ce sont präs de 6600 hectares par an de foräts nouvelles qui ont 6t6 crääs en Suisse. Thäoriquement, on pourrait transformer en foröt präs de 260 000 hectares actuellement en jachere.

Ces nouveaux «räducteurs» de CO, pourraient ainsi fixer, au cours des 60 prochaines annäes, une quantitä supplämentaire de 0,2 million de tonnes de carbone, ce qui correspond ä 0,75 million de tonnes de CO2 par an. La question de savoir si un tel accroissement de l'aire forestiäre est souhaitable sous d'autres aspects, tels que le paysage par exemple, demeure pour le moment sans räponse.

3. Une autre stratägie actuellement discutäe au plan international consiste ä accroitre les stocks moyens dans la foröt. Ceci peut etre facilement obtenu en renon9ant ä l'exploitation pendant quelques annäes.

Etant donnä que les stocks de bois de la forät Suisse sont parmi les plus äleväs en comparaison internationale et que, de plus, on ne saurait les augmenter ä volontä, cette stratägie ne semble pas pertinente pour notre pays.

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4. Une räduction semblable du CO, peut d'ailleurs etre obtenue en augmentant I'utilisation de produits durables en bois, notablement par des parts accrues de bois sur les marchäs de la construction, du meuble et des emballages. L'usage accru du bois permettrait de grandes äconomies «d'änergie de production», puisqu'en comparaison les produits derives du bois demandent moins dränergie pour se procurer la matiäre premiäre, taut pour leur production que pour leur mise en ceuvre.

Les mesures präsentäes ici sont tout aussi valables pour les autres rägions du monde que pour la Suisse. Dans les pays en voie de deve-

4 4.1

loppement l'änergie du bois joue, aujourd'hui encore, un röle preponderant, et il y a dans le monde entier präs d'un milliard d'hectares ou I'on pourrait planter des arbres. De nombreuses forets de notre planäte ont des stocks sur pied träs bas qui pourraient facilement etre augmentes. Par contre, i1 serait träs difficile ä mettre en pratique un moratoire de I'exploitation dans les pays en voie de developpement.

En conclusion, an peut affirmer que le bois peut apporter une contribution notable ä la solution du probleme mondial du CO,.

Toutefois, le bois ne saurait le resoudie a lui seul.

Bilans ecologiques comparatifs des produits en bois

L'ecologie de la construction

Les indications qui suivent se fondent sur la documentation SIA 00723 «Hochbaukonstruktionen nach ökologischen Gesichtspunkten» (Constructions du point de vue de l'öcologie) rödigöe par Intep AG et Peter Steiger, Zurich.

Präs de 20 millions de tonnes de matäriaux sont utilisäes en Suisse par le marchä de la construction. Ces quantitäs constituent une part substantielle des flux de matiäres entreines par la civilisation. Le choix du mode de construction n'influence pas seulement la capacitä fonctionnelle, la durabilite et l'esthätique d'un bätiment, mais aussi la consommation des ressources et les charges imposees ä l'environnement. Nous ne disposons pas encore aujourd'hui des donnäes fondamentales näcessaires ä l'optimisation äcologique. La nouvelle documentation SIA tente de franchir le pas qui säpare la science des bilans äcologiques de la pratique de la construction. En plus des räsultats d'ecobilan, d'autres donnäes provenant de la pratique de la construction sont aussi prises en consideration dans le modäle d'evaluation appliquä.

4.1.1 Objectifs Cette documentation SIA propose un instrument pour le choix et l'optimisation des projets selon des points de vue ecologiques. Son objectif est d'ävaluer les constructions prevues dans leur ensemble, afin de pouvoir choisir, parmi les nomhreuses possibilites, celles qui entrainent les moindres charges pour l'environnement. Des le däbut d'un projet le choix du mode de construction prend ainsi une importance präponderante du point de vue de

Soixante-cinq bätiments y sont comparäs par rapport aux fondations et sols des caves, sols non chauffäs, plafonds/planchers, toits plats, toits inclines, parois extärieures enterräes ou hors sol, parois intärieures et cloisons de säparation, ce qui donne une Bonne vue d'ensemble des elements des bätiments ä plusieurs eteges. II s'agit pour la plupart d'habitations de conception avancäe au point de vue de l'ecologie et de l'agencement technique, et qui räpondent aux exigences modernes de l'acoustique, de la technique de construction et du chauffage, tout en restant comparables.

4.1.2 Limites du systäme Le scherna de l'appreciation äcologique des constructions comprend les deux aspects «index» et «profil» dont däcoulera l'evaluation d'ensemble. La notion d'index s'applique ä l'appräciation quantitative et scientifique. Le profil, par contre, refläte les facteurs de nature plutöt pratique et qualitative de la construction.

Pour ätablir le bilan äcologique, les durees d'utilisation et les donnäes relatives aux matäriaux reposent sur des principes scientifiques reconnus ainsi que sur des expäriences tiräes de la pratique de la construction.

L'appräciation ecologique comporte toutes les phases de la vie d'un bätiment ou de ses elements. La fabrication des materiaux est quantifiäe dans l'index; les autres phases de vie (construction, utilisation du bätiment, dämolition et elimination) sont prises en compte de maniäre qualitative par les critäres du profil. L'index tient compte de l'effet de serre et de l'acidification, exprime en äquivalent CO, et SO2 respectivement. L'indication de la teneur en energie primaire fournit une information complämentaire importante determinee

10

d'apräs les principes des inventaires ecologiques pour les systämes energetiques. A la diffärence des valeurs relevant de la physique des bätiments, les donnäes caractäristiques obtenues ainsi peuvent präsenter des differentes considärables selon le lieu de production, l'entreprise et la distance de transport. Les auteurs indiquent un ecart de +/-30%. Par ailleurs, la qualitä des donnees n'est pas la möme pour tous les materiaux, bien que les ordres de grandeur devraient concorder.

Le facteur temps joue un röle important pour l'evaluation des influences exercäes sur l'environnement par les processus de construction et d'elimination. Plus la phase d'utilisation est Tableau 6

Lignatec 1/96

longue, meilleure est la duree de «l'amortissement» äcologique. La duree d'utilisation des diffärents äläments est calculäe d'apräs les principes de l'Office des constructions federeles, et s'etend ä 80 ans pour les bätiments et leurs structures porteuses. Afin de permettre la comparaison entre des constructions dont certains elements ont des durees d'utilisation plus courtes, et pour tenir compte ägalement de ('energie d'utilisation (calculäe säparäment par d'autres mäthodes), les influences de la construction examinee sur l'environnement sont exprimes par m2 et par annee de service.

Le profil permet une ävaluation qualitative de la construction pour les phases d'utilisation qui

Plafonds/planchers

Dalle Bäton arme, isolation bruit d'impact en leine de verre, chape

Plancher avec solivage bois alourdi par des plaques ciment, isolation bruit d'impact en leine de verre, sol en bois

Plancher mixte bois-beton avec solivage, isolation bruit d'impact en leine de pierre, chape ä base d'anhydrite

Plancher en äläments de caissons bois, isolation bruit d'impact en fibres de bois, panneaux de fibres de bois

E0.09

E0.12

E0.13

E0.14

g d'eguiv. CO,/m'

g d'eguiv. 50,/rn'

1800

7

1600

O

1608

6,26

1400 5 1200

4,86 4

1000

4,61 3,78

800

816

3

821

600 2 400 1

200

0

0 Böton E0.09

Pout es en bois E0.12

Bois/beton E0.13

Caissons en bois E0.14

Uton E0.09

Pout es en bois E0.12

Bois beton E0.13

Caissons en bois E0.14

Acidification par an

Potentiel d'effet de serre par an

MJ/m'

MJ/m'

2500

2500

Pouvoir calorifique 86ton Energie non renouvelable Energie renouvelable

E0.09

Pout' es en bois E0.12

Bois beton E0.13

Teneur en energie non renouvelable

Caissons en bois E0.14

Beton E0.09

Poutres Bois/beton Caissons en bois en bois E0.12 E0.13 E0.14

Teneur en energie renouvelable et pouvoir calorifique de la construction

Lignatec 1/96

11

suivent. En se räförant aux informations sur les matöriaux de construction, d'apräs le canevas SIA pour la döclaration des caractöristiques äcologiques des matöriaux de construction (D 093), an peut obtenir ögalement une appröciation rudimentaire en termes d'hygiäne du travail et de qualitä de l'air ambiant dans le bätiments en question.

4.1.3 Rösultats Les resultats sont prösentös pour quatre catögories d'ölörnents de construction incorporös dans quatre types de bätiments, dont au moins un en bois. On a laissä de cötö les ölöments de construction oü le bois ne joue aucun röle (fonTableau 7

dations, sols non chauffös, parois extörieures enterräes, ou bien oü son röle est tout ä fait pröpondärant (toits inclinös par exemple). Seuls les resultats de l'index sont präsentäs, tandis que les appräciations qualitatives provenant du profil sont Scartäes. Cette ötude se limite ä considörer l'effet de serre et l'acidification dans la chaine de production des matieres premiäres «jusqu'ä la sortie de l'usine». Elle mentionne le caractöre renouvelable ou non de ränergie, mais n'a pas portö sur d'a utres paramätres et ne dresse pas non plus le bilan des transports ultörieurs, de la construction du bätiment, de sa dömolition ni de son finale.

Toits plats

I

Ilr

Dalle Beton arme, toiture inversee, plaques de polystyräne extrudö

Dalle Beton arme, laine de pierre, lös d'ötanchöitä bitumineuse, gravier

E1.15

E1.18

g

Plancher avec solivage bois, laine de verre, lös d'ötanchöitä bitumineuse, vögötalisation extensive E1.21

Planche avec solivage bois, aine de pierre, lös d'ötanchöitä PVC, vögötalisation extensive E1.23

g d'dquiv. SO,/m'

CO,/m'

2500

10 7.77 9,73

9 2171

2000

8

8,1

7 1500

— 1266 1000

6,86

6,81

6 5 4

1069

3 500

2

0

0

1 Beton

Bdton au gravier

Pout es en bois

Poutres en bois

E1.15

E1.18

E1.21

E1.23

Böton

Bdton au gravier

Poutres en bois

Pout es en bois

E1.15

E1.18

E1.21

E1.23

Potentiel d'effet de serre par an

Acidification par an

MJ/m'

MJ/in' 1600

1600 1400

—71461

7771540

1400 1200

1200

1000

1000 982

—77 731

600

Pouvoir caloritique

I Anergie non renouvelable Energie renouvelable

582

600

400

400

200

200

0

0

381

n I-

■

um 540

800

800

25

37

382 -.;

B6ton

Bdton au gravier

Pout es en bois

Poutres en bois

Bdton

Beton au gravier

Pouttes

Poutres en bois

E1.15

E1.18

81.21

E1.23

81.15

E1.18

E1.21

E1.23

Teneur en energie non renouvelable

Teneur en energie renouvelable et pouvoir calorifique de la construction

12

Mais c'est justement dans ces domaines non considörös que les constructions en bois devraient se distinguer particuliärement bien, du fait de leur falble poids specifique et de leur haute teneur en energie exploitable: la «teneur en energie primaire renouvelable» du bois peut etre prise en compte a raison de 20 MJ/kg environ ll y a donc, dans toute construction en bois, une proportion notable d'önergie primaire qui pourra etre valorisöe aprös la demolltion. 11 convient d'en tenir compte lors de l'ap preciation des rösultats.

Lignatec 1/96

(Pour chacune des constructions, il convient d'ajouter les dessins de la structure sous une forme appropriee; prevoir aussi un graphique des resultats par catögorie d'elörnents de construction; le cas echeant, completer «teneur en energie primaire» par une colonne «dont pouvoir calorifique du bois».)

4.1.4 Conclusions La presente etude constitue une reference importante permettant l'appreciation ecologique systematique des constructions. Elle permet de comparer entre elles des constructions de fonctions identiques et de valeurs d'usage semblables. L'extension de cette re-

Tableau 8

Parois exfeieures au-dessus du niveau du terrain

1

1 Maconnerie en terre cuite avec isolation exterieure en leine de pierre.

Ardoises fibro-ciment E4.38

Double mur en maconnerie avec isolation en leine de pierre, face exterieure en birques silico-calcaires apparentes E4.40

Magonnerie en plots de beton cellulaire, enduit

Structure bois avec isolation exterieure en laine de verre, revötement en bois

Ossature bois avec isolation en flocons de cellulose, panneaux grand format en fibro-ciment

E4.46

E4.47

E4.48

g d'equiv. CO,/m'

g d'equiv. SO,/m'

1600

7

1400

=1471

6

1200

=6.29

5

1000

4

940

800

710

600 574 400

3

1,18

—7' 2,89

3,46 3,10

2

200 0

0 Brique E4.38

n Ei

Pouvoir calorifique Energie non renouvelable Energie renouvelable

Brique E4.38

Pierre Beton Mon ants Mon ants en bois sitico-calc. cellu aire en bois E4.40 E4.46 E4.47 E4.48

Pierre Beton Mon ants Mon ants sitico-calc. cellulaire en bois en bois E4.40 E4.46 E4.47 E4.48

Potentiel d'effet de serre par an

Acidification par an

MJ/m'

MJ/m'

1400

140C

Brique E4.38

Pierre Mon ants Montants Beton silico-calc. cellu alte en bois en boje E4.46 E4.47 E4.48 E4.40

Teneur en energie non renouvelable

Brique E4.38

Montants Montants Pierre Beton en bois silico-calc. cellulaire en bois E4.40 E4.46 E4.47 E4.48

Teneur en energie renouvelable et pouvoir calorifique de la construction

Lignatec 1/96

13

farence aux deux aspects suivants serait souhaitable: • Extension ä d'autres domaines de travail (conception, domotique) • Extension de la quantification acologique ä l'ensemble du cycle de vie, donc aussi audelä de la «sortie de l'usine».

L'etude contient toute une sörie d'autres informations eco I og iq ues q u i prösentent de rintärät pour rövaluation. La structure modulaire et la grande transparence des calculs permettent de reproduire en tout temps les appröciations formuläes, et lorsque des donnäes ecologiques changent, les effets des modifications sur les

resultats peuvent ätre appräciäs en tout temps.

II est egalement possible de procöder ä des calculs et övaluations semblables pour d'autres constructions non envisagöes jusqu'alors, ä condition toutefois de ne pas utiliser de matöriaux dont l'ötude ne tient pas compte.

On constate que dans rensemble les constructions en bois ressortent tres positivement. Si Von tient compte des positions au-delä de la «sortie d'usine», donc transports, construction, utilisation ainsi que dämolition et älimination finale, le bois devrait encore amäliorer sa position par rapport aux autres modes de construction.

Tableau 9

Cloisons de separation

0.3.age

Carreaux de plätre massif

Ossature bois avec laine de pierre, revätement en panneaux de plätre cartonnä

Ossature mätallique avec laine de verre, revätement en panneaux de plätre cartonnä

Ossature mätallique avec laine de pierre, revätement en carreaux de plätre massif

Cloison non porteuse en magonnerie terre cuite, enduit

M1.60

M1.61

M1.62

M1.63

M1.65

g d'equiv. COJm'

g d'equiv. SO,/m'

900

4.5 872

800

4,23

4.0

77, 3,84

3.5

700

3,60

694 600

653

3,30

3.0

631

2.5

500 487 400

2.0

300

1.5

2 60

200

1.0

100

0.5 0.0

0

Mon ants Mon ants Mon ants Brique Plaques meta liques metalliques M1.65 en plätre en bois M1.60 M1.61 M1.62 M1.63

Montants Montants Mon ants Brique Plaques mdta liques 'nets' liques M1.65 en plätre en bois M1.60 M1.61 M1.62 M1.63

Potentiel d'effet de serre par an

Acidification par an

MJ/m'

MJ/m' 450

450 400 350

422

403

400 1= .

392

352

350

300

300

250

250

200

200

150

150

100

100

50

50

80

0 Pouvoir calorifique I.

•

Energie non renouvelable Energie renouvelable

0 Mon ants Mon ants Mon ants Brique Plaques metalliques metalliques M1.65 en plätre en bois M1.60 M1.61 M1.62 M1.83

Teneur en energie non renouvelable

114

7

10

0

Plaques en plätre M1.60

Montants en bois M1.61

0

9

0

Montants Montants Brique metalliques metalliques M1.65 M1.63 M1.62

Teneur en energie renouvelable et pouvoir calorifique de la construction

14

4.2

Comptabilite energetique des bätiments: energie necessaire ä la fabrication

Les indications qui suivent reposent sur un travail effectud dans le cadre du programme DIANE — construction 6cologique, ainsi que sur la documentation SIA D0122 «Ökologische Aspekte des Bauens» (aspects ecologiques de la construction). C'est l'article «Graue Energie von Baustoffen» (Kasser/PöJI — Energie grise des materiaux de construction) qui a servi de fondement ä ces travaux.

L'energie necessaire ä la fabrication des diffärents elements de construction n'a regu que fort peu d'attention ä ce jour. Elle a en effet ete considäräe comme nägligeable, par rapport aux grandes quantites d'energie näcessaires pendant la duräe de service d'un bätiment.

Aujourd'hui les efforts accomplis en vue d'obtenir des bätiments ä faible consommation energetique, voire möme ä consommation energätique nulle, ont change cette prämisse.

Si ('energie pour l'exploitation d'un immeuble est faible ou möme nulle, alors ('energie qui a ete necessaire ä sa construction devient une grandeur pertinente. Comme on ne dispose aujourd'hui guäre de donnäes ä ce sujet, ce fait a servi de point de depart aux recherches conduites dans le cadre du programme DIANE — construction ecologique ainsi que dans les etudes suivantes (qui, ä ce jour, n'ont pas encore ete publiäes dans leur intägralitä).

4.2.1 Objectifs L'etude avait pour objectif de comparer les quantitäs d'energie necessaire ä la construction des bätiments, avec les quantitäs d'energie thermique necessaire ä leur exploitation.

On a donc comparä ces besoins en energie pour un bätiment d'habitation conventionnel (Sagi-Hegi), pour un bätiment ä faible consommation energetique (Niederholzboden) et pour une construction solaire passive ä consommation d'energie nulle (Trin). La meme mäthode a ensuite ete utilisäe pour calculer ('energie de fabrication d'une habitation plurifamiliale en bois (Winikon), pour laquelle on ne dispose jusqu'ä ce jour d'aucune donnäe süre relative ä ('energie thermique.

4.2.2 Limites du systäme A l'aide des plans de construction et de la documentation de soumission, il a ete procödö au caicul des volumes et des massec des difförents materiaux utilisds pour la construction de chacun des objets considdrds. Ces don ndes ont ete evaluees en fonction des önergies de fabrication späcifiques des materiaux, puis additionndes pour l'ensemble du bätiment. A l'aide d'indications sur la clurde typique de vie de chaque dlörnent de construction, l'önergie de fabrication a ötö röpartie sur les annöes d'utilisation. Les pdriodes d'amortissement les plus

Lignatec 1/96

longues etaient par exemple de 50 ans pour la construction primaire. On a choisi comme grandeur de reference la consommation annuelle par m2 de surface de räfärence energetique (Energiebezugsfläche EBF).

II convient de präciser träs clairement que l'on n'a pas tenu compte ici du principe de l'identite fonctionnelle des ouvrages comparäs. II aurait fallu pour cela choisir des bätiments ayant les mernes usages, ou alors de memes bätiments construit de differentes manieres et en materiaux diffärents. II convient d'en tenir compte lors de l'interprätation des räsultats. C'est pourquoi ce travail a renoncä ä la repräsentation de ('energie de chauffage.

Pour les änergies de fabrication des materiaux l'etude a utilise les meilleurs coefficients d'energie primaire, tiräs de differentes ätudes, pour autant qu'ils soient plus ou moins comparables. Ils incluent pour la plupart tous les processus essentiels de l'obtention des matieres premiäres jusqu'ä la livraison du produit ä la sortie de l'usine. Le transport sur le chantier, les transformations ultärieures et la dämolition finale ne sont pas compris dans les calculs.

Manquant de donnäes, les änergies de fabrication pour les materiaux des äquipements techniques n'ont pas pu etre prises en compte. Les estimations indiquent que cette part devrait s'älever de 20 ä 50% des änergies de fabrication ici mentionnäes. II ne s'agit pas dans cette ätude de procäder ä une «analyse du cycle de vie» dans le sens evoque plus haut. En effet, des phases importantes et favorables au bois sont laissees de töte, teile Verection proprement dite, la demolition et l'elimination des äläments constitutifs; il n'est pas non plus tenu compte du contenu energetique du bois et des materiaux derives. II en räsulte que le bois se präsente de maniere bien moins favorable que si l'on avait procedä ä une analyse complete, ce dont il y a lieu de tenir compte dans l'interprätation des resultats.

15

Lignatec 1/96

4.2.3 Description des objets Niederholzboden

Lotissement excavä ä deux etages räalisä en tant que construction 6cologique et ä faible besoin d'änergie. Elements de construction simples et droits, toits froids et caves non chaufföes servant de tampons thermiques.

Aöration mäcanique contröläe avec röcupäration de chaleur de l'air övacuä.

Emplacement: Riehen Conception et räalisation: Metron Architekturbüro Besoins en önergie thermique: 80 MJ/m2 par an

Sagi-Hegi

lmmeuble d'habitation de 5 etages, ä loyer modärä, complätement excavä. Maconnerie ä double enveloppe ä facade apparente en gräs argilo-calcaire. Besoins en änergie thermique conforme ä la limite SIA. Emplacement: Winterthur-Hegi Conception et räalisation: Fritz Schmoker, architecte Besoins en änergie thermique: environ 300 MJ/m2 par an

Illustration 2

Trin

Maison individuelle ä deux etages concue comme bätiment «solaire passif» ä consommation änergätique nulle. Construction 6cologique ävitant au maximum les ponts thermiques, et comprenant d'importantes masses en tant que tampons thermiques. Grande surface de fenätres orientäes vers le Sud. Emplacement: Trin Conception et röalisation: Andröa Rüedi, architecte Besoins en önergie thermique: 0 MJ/m2 par an

Illustration 3

Winikon

Immeuble plurifamilial ä sous-sol et cage d'escalier massifs, trois etages d'habitation et un tage sous toit (combles) pas encore amänag6 en construction en bois.

Emplacement: Winikon LU Conception et räalisation: Lengacher et Emmenegger, architectes Besoins en energie thermique: pas mesuräs, estimäs ä 200 MJ/m2 par an

Illustration 4

16

Lignatec 1/96

Tableau 10 Masse des materiaux, par groupe kg/rn' EBF 1800

Tableau 11 Energie de fabrication par groupe de materiaux

1600

MJ/m' EBF 1400

3500

1200

3000

1000

2500

800

2000

600

1500

400

1000

200

500

0

0 Niederholzboden

Divers

n

Sagi-Hegi

Trin

Winikon

Winikon

2

❑

264

28

81

81

5

9

7

■

206

292

405

286

0

3

53

33

0

48

62

0

18

122

149

132

293

396

155

84

431

302

2156

1981

1427

1133

Peintures

1111

1

Mat4riaux platre 311

53

0

6

38

■

14

7

36

11

28

15

67

46

1622

1474

1478

750

n

Trin

1

8

Matdriaux ming> raux massifs

Sagi-Hegi

0

■

Mat4riaux bois

Niederholzboden

50

Fen4tres/portes

Mat4riaux d'isolation

1

111 11

■ 2

4.2.4 Rösultats Masses des mat6riaux, par groupe

Energie de fabrication pargroupe de mat6riaux

Par rapport aux masses de materiaux minäraux destinäs ä la construction primaire massive, les autres materiaux ne jouent qu'un röle secondaire, mäme pour la maison plurifamiliale de Winikon räalisäe principalement en bois.

Malgrä les importantes masses tampons de l'objet de Trin, la masse construite (par m2 de surface de räfärence önergätique) se situe dans le mäme ordre de grandeur que pour les objets en construction massive de Sagi-Hegi et de Niederholzboden. Ceci provient d'une part de l'absence de caves et, d'autre part, de la part importante de construction en bois.

Du fait de leur pourcentage älevä de la masse totale les materiaux mineraux pour la construction massive exercent une influence pröpondärante sur la quantitä d'änergie de fabrication. Alors que les bätiments de Sagi-Hegi, Niederholzboden et Trin präsentent ä peu präs la mäme constellation, celui de Winikon röväle bien les valeurs les plus favorables, tout en restant relativement proche des autres objets.

Selon l'auteur du projet, ceci serait dü au surplus d'önergie requis par la construction multicouches en bois, relativement complexe.

17

Lignatec 1/96

Comparaison entre 6nergie de fabrication et anergie de chauffage Tableau 12

Energie de fabrication per annee de service MJ/m' EBF 80

Niederholzboden

Sagi-Hegi

Trin

Alors que les änergies de fabrication des bätiments considäräs restent du mäme ordre de grandeur, les valeurs relatives ä ränergie de chauffage sont tres diffärentes, car les bätiments n'ont pas ätä concus avec les mämes objectifs änergötiques. La comparaison de ränergie de fabrication et de ränergie de chauffage n'est donc pas pertinente. Sans mesures particuliäres pour räduire l'änergie de chauffage, celle-ci peut facilement atteindre un multiple de ränergie de fabrication. Par contre, l'application de conceptions önergötiques appropriäes permettrait d'abaisser ränergie d'utilisation au niveau de ränergie de fabrication, voire mäme plus bas.

Winikon

4.2.5 Conclusions ❑ ■

10.15

0.64

3.26

1.83

8.01

11.29

15.52

10.67

5.77

0

5.9

im

1.58

0

0.44

3.36

■

3.66

3

6.32

8.03

4.18

1.99

9.68

6.4

40.06

28.55

22.81

n

43.3

Energie de fabrication par anne de service lci aussi, les materiaux mineraux de la construction massive exercent une influence notable sur les räsultats du fait de leur part importante de la masse totale. Les fenätres, les portes, ainsi que les peintures, päsent egalement lourd en raison de leur cluräe de vie relativement bräve. La proportion importante d'isolants thermiques des objets de Trin et de Winikon exerce une influence perceptible sur les räsultats. Du fait d'une utilisation accrue de films et de nattes, la part des «divers» est importante ä Niederholzboden.

Les concepts önergetiques modernes permettent de reduire considörablement les besoins des bätiments en Mergle de chauffage. II devient done ä la fois interessant et pertinent de porter son attention sur l'energie de fabrication. Dans le cas du bätiment solaire passif ä consommation d'energie nulle, le rapport entre la consommation accrue d'energie de fabrication pour les masses tampons et l'energie de chauffage economisee en service est particuliärement avantageux. De plus, une construction simple en bois avec peu ou sans traitement de surface, et sans materiaux fortement valorises, exerce une influence tres positive sur le bilan energetique total.

De nouvelles etudes devront maintenant demontrer l'effet de la prise en compte du cycle de vie complet sur les resultats. Pour le bois et ses materiaux derives, il importe surtout de noter qu'un produit leger demande peu d'energie pour son transport jusqu'au site. De plus, la demolition aisee et la valorisation energetique (au lieu d'une mise en decharge) ne manquent pas d'avoir un effet tres positif sur le bilan energetique des constructions en bois. En considerant l'energie cette ötude a sans nul doute touchä un aspect important, mais ce n'est que l'un des nombreux facteurs d'appreciation du point de vue de l'äcologie.

18

4.3

cycle de vie, et aux produits de substitution soumis aux mAmes contraintes.

Poteaux de ligne

Les indications qui suivent reposent sur rötude de l'EMPA «Ökologischer Vergleich von Freileitungsmasten aus imprägniertem Holz, armiertem Beton und korrosionsgeschütztem Stahl» (comparaison kologique des supports de lignes aöriennes en bois imprägnö, böton arme et acier protögö contre la corrosion).

Ces dernieres armees, les produits en bois impregnes en autoclave ont souvent ete critiques comme peu ecologiques du fait de leur imprägnation par des sels. L'etude presentee ici entreprend un examen et une övaluation d'ensemble, ainsi qu'une comparaison avec des produits de substitution satisfaisant aux mämes exigences techniques. La valeur des resultats obtenus depasse le domaine etroitement delimite des poteaux en bois pour toucher ä toutes les applications du bois expose ä l'exterieur.

4.3.1 Objectifs L'etude a ete ölaboree en 1994 afin d'etablir des bases pour l'appreciation ecologique des supports de ligne en differents materiaux. Les resultats devaient permettre: • d'eliminer par des mesures appropriees les faibiesses ecologiques des divers materiaux, • de presenter aux utilisateurs la variante ä charge minimale pour l'environnement, • de corriger les affirmations repandues dans le public qui ne portent que sur des aspects partiels, et de les situer dans un contexte plus large; un aspect d'interät particulier Mak celui de l'impact de l'impregnation en autoclave en reference ä l'ensemble du

Tableau 13

Lignatec 1/96

L'etude presente constitue une analyse complete du cycle de vie, en tenant compte de toutes les regles aujourd'hui reconnues et de toutes les etapes partielles. La saisie a portö sur les flux principaux de substances et d'energie intervenant sur des tron9ons modeles de lignes, c'est-ä-dire sur l'obtention et la transformation des matieres premieres, la fabrication des poteaux, tous les transports, la construction des lignes, ainsi que leur entretien et leur elimination finale, y compris les materiaux auxiliaires et adjuvants. L'inventaire ecologique ainsi dresse a permis la quantification des effets sur l'environnement ä l'aide de criteres d'övaluation choisis prealablement. Une comparaison economique des tron9ons modeles a egalement ete developpee.

Par contre l'etude n'a traite ni les aspects techniques, economiques et esthetiques, ni certains facteurs de decision, teile la flexibilite de la reconstruction d'un tronQon de ligne, ou les consequences ecologiques de lignes aeriennes opposees ä celles de lignes enterrees.

4.3.2 Tron9ons modeles Dans le cadre de considerations portant sur le cycle de vie, il faut comparer des produits et des procedes fonctionnellement identiques.

Les types de poteaux sur lesquels a porte l'etude se distinguent par leur capacite porteuse et par les pointes de charge admissibles, ce qui se traduit en pratique par un nombre de supports different pour une longueur de ligne donnee, suivant la variante choisie. La gran-

Ligne räguliäre de 0,4 kV de Loveresse de BKW Energie AG (BKW) Loveresse est un village du Jura bernois qui compte environ 400 habitants. Le trongon modele sölectionne est long d'un kilometre et alimente 80% du village. Les lignes de raccordements aux bätiments sont incluses dans les calculs.

Les donnees du reseau existant ä supports en bois et les bases de calcul pour l'execution du möme trongon ä l'aide des materiaux beton et acier sont rassembles dans le tableau ci-dessous. Le nombre

de supports est le merne pour les trois variantes, car les conditions locales ne permettaient pas d'augmenter les portees, independamment du materiau des supports. D'ailleurs, des portees plus longues n'auraient ameliore les resultats pour le beton et l'acier que dans une proportion negligeable. Les poteaux d'angle et de fin de trongon en beton ou acier necessitent une fondation en beton, par contre an peut supprimer les materiaux d'ancrage et d'entretoisement requis par la variante bois.

Caractöristiques d'une ligne räguliäre de 0,4 kV d'une longueur d'un kilomätre Materiaux des poteaux

Nombre de supports sur la ligne

Böton Bois ronds impregnes de sels CCF

31 16 poteaux isolös, 7 poteaux doubles, ä entroisement bois 8 poteaux ä antrage acier Total: 38 pläces de bois 31

Tube d'acier

Poids total des poteaux en kg 28 300 8 000

5 400

Fondation en böton en m3 30 pas necessaire

52

19

deur de räfdrence ne pouvait donc pas ötre le support isolö, mais plutöt des segments de lignes rdguliäres de 0,4 kV ou de 20 kV ä grandes portdes. lAtude n'a pas abordä les lignes röguliäres ä haute tension, ni les lignes töldphoniques.

Les deux modäles de lignes recourent principalement ä des supports en bois. Pour permettre la comparaison avec des supports en bäton et en acier, des projets ont ötd ötablis pour les mömes troncons avec les autres materiaux. Les calculs des lignes ä moyenne tension se sont röförds ä des valeurs d'expdrience fondöes, tandis que ces donndes manquent essentiellement pour la basse tension.

Seuls sont donc mentionnäs par la suite les resultats des supports isolös ainsi que d'une ligne räguliäre ä basse tension.

4.3.3 Limites du systäme Lötude procäde ä la comparaison des supports en bois ronds, en bäton arme et en tubes d'acier protögö contre la corrosion. Pour assurer leur prdservation, les poteaux en bois ronds ont ötö imprögnös en autoclave avec des sels d'imprägnation (de chrome, cuivre et fluor, dits CCF).

Tous les flux de matiäres et d'änergie associes ä rörection des supports et toutes les ömissions connexes ont fait l'objet de la saisie; par contre les depenses pour la mise ä disposition de l'infrastructure, des machines et des bätiments ne sont pas incluses. L'obtention des matibres premiäres et des ressources a ätö dvaluäe en fonction de l'origine des materiaux respectifs. Pour la fabrication des poteaux, la saisie a portö sur les donnöes des principaux fabricants suisses recou rant ä une technologie de l'environnement performante. Le dimensionnement des poteaux ainsi que les prescriptions de construction, la maintenance, rölimination finale ou la mise en dächarge reposent sur les dispositions applicable en Suisse.

Les effets de la consommation d'dlectricitö ont ätö calculs selon le modäle europäen UCPTE. Les calculs comparatifs effectuös d'apräs le modäle combind suisse - quoique sensiblement plus favorables au plan dcologique n'ont donnö que peu de diff4rence; c'est pourquoi ne sont mentionnäes ici que les donndes UCPTE. Tous les calculs reposent sur une durde de service de 60 ans. Etant donnö que les poteaux en bois ont une duräe de vie statistique de 30 ans, il a ötä prävu un remplacement pour les supports en bois.

En matibre de valorisation finale, les hypothäses suivantes ont ätö retenues:

Lignatec 1/96

• Les poteaux en bois seront dliminds ä 90% dans une usine d'incinäration des ddchets urbains dotde d'une öpuration efficace des gaz de combustion. Le flux önergötique röcupdrd est mis en crödit. Les cendres et les poussiäres de filtrage sont deosdes en dächarge spöciale. Dix pour-cent des poteaux sont räutilisös comme matöriau de clöture, etc., donc mis dans le sol. Pour cela la part correspondante de sels de präservation est considöröe en tant que charge imposöe au sol.

• Les poteaux en böton sont rdutilisös ä 80% pour le gdnie civil, tels que construction de routes, amönagement agricole ou travaux hydrauliques, sans charges pour renvironnement. Vingt pour-cent sont äliminäs en döcharge pour materiaux inertes.

• La totalitö des poteaux en tube d'acier est recyclöe. Seul le transport au ferrailleur est pris en compte.

4.3.4 Rösultats Poteaux isolös: Les poteaux porteurs de la ligne rögulibre de 0,4 kV de Loveresse ont 11 metres de longueur et une portöe de 35 mätres. Les poteaux en bdton päsent 650 kg, soit plus de quatre fois le poids des poteaux en bois ou en tube d'acier.

Alors que dans le cas prösent le bois et le böton peuvent se passer de fondations, chaque poteau en tube d'acier doit avoir une fondation en bdton de 1,6 m3. C'est de ces donnäes que resultent les charges imposäes ä renvironnement et ddcrites dans les tableaux (page 20 et 21).

Par rapport aux neuf effets sur l'environnement pris en considöration, aucune des variantes n'offre que des avantages ou que des inconvänients. II y a toutefois des diffärences notables entre les trois types.

Pour sept paramätres sur les neuf ötudiös, l'acier obtient les övaluations !es plus dleväes, donc däfavorables; ceci räsulte principalement des quantitös d'önergie ndcessaires et des autres consequences de la production primaire de racier. A l'exception du paramätre de sommation «dächets» et du potentiel 6cotoxicologique, les diffärences entre l'acier d'une part et le bdton et le bois, d'autre part, deassent 70%.

Dans l'ensemble les supports en bois ronds requiärent un peu plus d'änergie que les poteaux en bäton, mais seule une faible partie de cette dnergie provient d'agents änergötiques fossiles. Les poteaux en bois contribuent donc notablement moins ä l'effet de serre que ceux en acier ou en bdton. Le potentiel dcotoxicologique du bois imprdgnö est dlevö par

20

Lignatec 1/96

rapport au beton, du fait du delavement des sels de preservation sur deux fois trente ans. Les emissions dans l'environnement des poteaux en beton, une fois eriges, sont nulles.

Toutefois, lors de la dernolition, c'est le beton qui provoque la part la plus importante de dechets solides du fait de l'absence d'un procede approprie de recyclage.

Tableau 14 Poteaux isoles 0,4 kV

L'analyse des supports ä pointes de traction (poteaux d'angle et de fin de ligne) confirme les tendances revelees. II apparaft surtout que les poteaux en bois pourraient ameliorer leur position par rapport au beton si les exigences de rigidite imposees ä ces supports etaient augmentees. Dans ce cas, les dimensions des poteaux en beton devraient ötre notablement accrues, alors que pour des poteaux en bois un renforcement local par ancrage ou entretoisement serait suffisant.

9

Ligne reguliöre de 0,4 kV Comparee ä l'evaluation des poteaux isoles, l'examen d'une ligne complöte donne des resultats plus differencies. Certes, les poteaux en tube d'acier demeurent comme auparavant la solution la moins avantageuse au point de vue ecologique, mais l'ecart par rapport aux autres materiaux devient moindre. C'est le tron9on en bois qui provoque les charges d'ecotoxicite les plus fortes. Le delavage des sels de preservation (cuivre et chrome), ainsi que la corrosion des ferrements d'acier zingue ä chaud y contribuent fortement. Pour les poteaux en acier, ce sont les emissions d'hydrocarbures liquides provenant de la peinture des poteaux qui atteignent des niveaux eleves. La variante en beton est celle qui entraine la plus grande quantite de dechets. En ce qui concerne la formation d'ozone, elle est ä peu prös egale a la variante en bois. Pour six autres parambtres, le bois offre des avantages par rapport au beton, ce qui s'explique par une consommation reduite d'agents energetiques fossiles et par le circuit ferme de CO2.

GJ

8,61,x,, -"Z

8,32

.''''' ..,

6

45 5

' r e-, t,

3

ws

',

1,89

1,82

.-t

0

' Tube d'acier

.-• 1 13

Y

-

Beton

Bob rond nergie primaire fossile

Energie primaire totale

Tableau 17 Ligne regulielre 0,4 kV GJ 350

322,26 300

,.

311,27

250

200 t.,

150 148,4.

134,89

Ar i J.. .

4.3.5 Conclusions de l'etude Cette etude de variantes de supports de lignes electriques a comPard pour la premibre fois les produits en bois imprägnes en autoclave et les produits de substitution satisfaisant aux märnes exigences techniques. Du point de vue dc tenVironnernent les tronQons realises avec des poteaux en .12oiS ronds iMpregnes pre2 sentent une majorite d'avantages et le bois l'emporte sur ses concurrents en beton et en acier pour sept criteres sur neuf. Le score As Ion? tridins favorabieproduits duits'' eh eh bois rrain de I impredrres `icite ne ÖCCit X le dGe n,est i,un des es peut eire nie,äis -, pecta.,de rev4itiat il On en dedult que,rused des produits enbois imprägnes en outpque

CO

.,

e 50

Tube d'acier

65,79 Le

r..-,....,

86ton

Bois rond

elaVe peut .efre reCiei-imeode«-egalernent du poiht,ge >ieeecblogidue, pour autant que les produits roIuitsenPois soient effectivement exposes r $. aux nt4ni06je

21

Tableau 15 Poteaux isolös 0,4 kV

Lignatec 1/96

Tableau 16 Poteaux isoles 0,4 kV 13 12 11

1100 1000

Tube d'acier

Bols rond •

Ddchets solides (kg)

•

Excbs d'engrais (g eq.30, )

•

Formation d'ozone (g 4q. C2 H,)

Acidification (kg 4q. P0,)

Effet de serre (kg 4q. CO2)

Toxicitd ecologique (kg) Toxicitd humaine (kg)

Tableau 18 Ligne reguliere 0,4 kV

Tableau 19 Ligne reguliere 0,4 kV

40

500

450

400

Tube d'acier

Beton

Bois rond

Tube d'acier

Bote rond

Beton

Acidification (kg dq. PO4)

Formation d'ozone (kg eq.C2 1-1.)

Ddchets solides (t) III

Excddent d'engrais (kgeq.S02)Z Effet de serre 4q. CO21

1.

Toxicitö dcologique (kg) Toxicitö humaine (kg)

22

4.4

Energie extraite du bois ou du mazout

Les indications qui suivent reproduisent les resultats de l'etude de l'OFEFP «Energie aus Heizöl oder Holz? eine vergleichende Umweltbilanz» (Energie extraite du bois ou du mazout? Ecobilan comparatif).

Pendant longtemps, le bois ötait l'agent änergötique numöro un. II l'est encore en de nombreux endroits, mais a ätä largement remplacö dans les pays industrialisäs par d'autres agents önergötiques ä plus grande teneur en önergie.

Ce n'est que depuis la crise önergötique des annöes soixante-dix que le bois a regagn6 de l'intöröt pour la production de chaleur. Au cours des derniöres annöes, un mouvement contraire s'y est opposö en faisant valoir des arguments äcologiques contre ränergie du bois. L'ötude dont il est question ici porte sur les arguments scientifiques en matiöre d'öcologie, et sur leur importance dans un contexte global.

4.4.1 Objectifs L'ötude «Energie aus Heizöl oder Holz? eine vergleichende Umweltbilanz» (Energie extraite du bois ou du mazout? Ecobilan comparatif), menk en 1990 par la Direction födörale des foröts sur mandat de l'Office fädäral de l'environnement, des foröts et du paysage (OFEFP) portait sur la question de savoir lequel des agents önergätiques — bois ou mazout — chargeait le plus l'environnement. C'est l'une des premibres ötudes qui tient intägralement compte des processus de production (mise ä disposition), de transport et de combustion, ainsi que des quantitös de dioxyde de carbone (CO2) connexes.

Tableau 20

Lignatec 1/96

Les questions soulevöes doivent ötre situäes dans le contexte de l'actualitä forestiöre d'alors: ä l'exploitation insuffisante de la foröt suisse depuis fort longtemps ötait venue s'ajouter une demande de bois d'industrie stagnante, voire möme en recul. L'utilisation &lergötique du bois forestier de moindre valeur, ainsi que des rösidus des scieries, reprösentait la seule voie de sortie. II se posait la question de savoir si ceci ötait döfendable du point de vue de l`kologie.

4.4.2 Limites du systöme La premiöre question ötait de savoir ö quels effets il fallait s'attendre sur l'environnement si un million de m3 de bois supplömentaires venaient ä ötre utilisös pour la production de chaleur, en lieu et place de 200 000 tonnes de mazout. On a recherchö des faits sur le travail et l'önergie nöcessaire ä l'obtention de chaque combustible (bois et mazout), ainsi que les charges toxiques provoquöes en Suisse et ä Vätranger. Lätude a ögalement portö sur la comparaison entre les quantitös de substances toxiques liböröes lors de la combustion de chacun de ces deux combustibles dans des chauffages automatiques modernes ä plaquettes de bois semi-vertes, respectivement des chaudiäres ä mazout modernes. Des plaquettes provenant de rösidus de bois ou de bois de räcupöration pouvaient aussi ötre utilisöes.

Pour la combustion de bois de rkupöration (bois usagö), des dispositifs techniques particuliers tels que le lavage des gaz de fum6e ätaient requis.

Depuis la conclusion de cette ätude, les chauffages automatiques au bois ont fait de considörables progrös. Etant donnä qu'il en va de möme pour les chauffages au mazout, les tendances mises en övidence par I'ötude gardent toute leur validitä.

Chaines d'approvisionnement du bois et du mazout Etapes de travail principales, de I'arbre sur pied au silo du consommateur (chaine des plaquettes semivertes)

Etapes de travail principales pour l'approvisionnement de la Suisse en mazout

• • • • •

• • • • • •

Abattage Transport au lieu de stockage intermediaire Dechiguetage Stockage intermediaire en silo ä plaquettes Transport au silo du consommateur

Ddveloppement des champs petroliferes Extraction du pätrole Transport du petrole brut Transformation en raffinerie Stockage en däpät Distribution jusqu'au consommateur final

23

4.4.3 Resultats

4.4.4 Conclusions

La comparaison a donnä les räsultats suivants:

Les räsultats de l'äcobilan comparatif bois/ mazout präsentäs ici ont provoquä entre autres un encouragement consäquent de l'änergie du bois par la Confädäration dans le cadre du programme d'action Energie 2000. Ce programme a pour objectif de doubler la part du bois dans la consommation änergätique, de 1,5% en 1990 ä 3% d'ici ä l'an 2000. Entre-temps, la consommation de bois ä des fins änergätiques a däjä augmentä d'environ 1,5 mio de m3 en 1990 ä 2,2 mio de m3 en 1994, avec une tendance ä la hausse qui se maintient.

• L'exploitation des chauffages automatiques au bois permet d'economiser de l'änergie, car elle consomme präs de trois fois moins dränergie auxiliaire— dite änergie grise—que les chauffages au mazout.

O Contrairement au mazout, l'energie du bois ne contribue pas ä I'effet de serre. Elle provogue moins d'ämissions de dioxyde de soufre, de composäs organiques et de mätaux lourds. L'exploitation ne provoque aucune pollution des eaux. o Par contre, pour le moment, les chauffages au bois emettent plus de monoxyde de carbone, d'oxydes d'azote et de poussiere que les chauffages au mazout.

Modification du bilan des substances Le bilan des substances en Suisse montre que la substitution du mazout par le bois permettrait de räduire les ämissions de dioxyde de carbone, de dioxyde de soufre et de mätaux lourds. De plus, le bois n'impose aucune cherge aux eaux. Par contre, il timet (un peu) plus de particules de poussiere et de suie, de CO et de NOx.

II ne s'agira pas ä l'avenir de promouvoir l'energie du bois ä n'importe quel prix. De nombreux assortiments de bois forestier sont trop präcieux pour ötre utilisäs dans ce but. II reste toutefois un important potentiel de bois forestier, de sous-produits de la transformation et de bois de dämolition qui ne saurait ötre valorisä que sous cette forme. Ces assortiments de bois permettraient d'augmenter la part de l'änergie du bois bien au-delä des objectifs fix6s jusqu'ä präsent.

L'utilisation de plaquettes de bois ä la place du mazout räduit les quantites de CO, ämises dans l'atmosphere. En tirant parti du total du potentiel disponible d'änergie du bois (pres de 6 millions de m3/an), les ämissions de CO, en Suisse pourraient ötre räduites de 9%. Le bois pourrait donc de la sorte apporter une importante contribution aux objectifs suisses de räduction des ämissions de CO,.

Tableau 21

Lignatec 1/96

Du point de vue technique, rätude a rävälä que plus grand est le nombre de parametres äcologiques pris en considäration, plus le bois se profile avantageusement.

Modification des emissions totales en Suisse en cas de substitution de 200 000 t de mazout par 1 mio de m3 de bois Emissions annuelles en Vati

Substance Dioxyde de carbone Oxydes d'azote Monoxyde de carbone Dioxyde de soufre Comp. organ. volatiles Poussiüre Plomb Zinc Cadmium

CO, NOx CO SO, CxHy Pb Zn Cd

43 400 000 183 800 430 400 62 600 297 000 20 500 440 530 2,9

Changement annuelles en t/an 676 629 +943 +3 214 - 651 - 101 +584 - 0,140 - 0,120 - 0,014

Changement en - 1,56 + 0,513 +0,747 - 1,04 - 0,034 +2,85 - 0,032 - 0,023 - 0,490

24

Lignatec 1/96

Tableaux 22 ä 26 Rösultats des parametres examinös pour le bois et le mazout

Energie auxiliaire

kJ/MJ

kJ/MJ d'energie utile

160 140

^35,3

1 20 100

Consommation d'energie

La plus grande part de l'änergie auxiliaire est utilisäe pour l'extraction, le pompage, le transport et le raffinage du pätrole en Suisse et ä l'ätranger. Pour le mazout la consommation totale d'änergie auxiliaire est plus du triple de celle du bois. L'änergie auxiliaire näcessaire pour le chauffage proprement dit est la möme pour les deux combustibles.

80 60 40 20

41,G 32,63 17

0 Approvisionnement

g/MJ d'energie utile

100

Le bois reste neutre du point de vue CO2, qu'il soit brülä ou qu'il pourrisse en foröt. Dans la chaine d'approvisionnement du bois, les ämissions de CO2 proviennent des trouonneuses, des machines ä dächiqueter, des moyens de transport, etc.

Dans le cas des ämissions d'oxydes d'azote NOx, les chauffages au bois sont encore actuellement däsavantagäs. En effet, le bois contient, contrairement au mazout, entre 0,05 et 0,25% d'azote qui, lors de la combustion, se lie ä l'oxygäne pour former des oxydes d'azote. Des technologies en vue de räduire les NOx sont d'ores et däjä disponibles pour de grandes installations de chauffage.

Dans le cas des chauffages au mazout les oxydes d'azote proviennent surtout du mälange air-azote de l'air de combustion. Etant donnä que cette räaction däpend de la tempärature de combustion, les ämissions de NOx peuvent ötre räduites en abaissant les tempäratures dans des chaudiäres dites Low-NOx.

Total

Dioxyde de carbone CO2

g/MJ

Comparaison des emissions

9,5

,

Combustion

Combustion

Total

Oxydes d'azote NOx

mg/MJ

mg/MJ d'energie utile

180

170

160 140 149

120 100 80

/U,

60 40 20

50,07 30,27 —

29,6

--

0 Combustion

Approvisionnement

Total

Monoxyde de carbone CO

mg/MJ

mg/MJ d'energie utile 500 430

400 350

Le monoxyde de carbone CO est une autre ämission toxique oü le bois est däsavantagä. Toutefois, le CO n'est pas une substance qui pose des problämes au delä de son lieu d'apparition. De plus, les ämissions de CO peuvent ötre räduites par une exploitation soigneuse d'un chauffage. En termes d'ämissions de CO les chaudiäres ä bois modernes sont äquivalentes aux chaudiäres ä mazout.

300 250 200 150 100 50 0

30,911

mg/MJ 250

/,41

V•86

Approvisionnement

Combustion

Total

Dioxyde de soufre SO2 rn0/MJ d'energie utile

71n

Bois Mazout

En ce qui concerne le dioxyde de soufre SO2, le bois offre un net avantage, car il est pratiquement exempt de soufre.

Les ämissions de SO2 provoquäes par le mazout interviennent pour moitiä durant l'approvisionnement (transport et raffinage) et pour moitiä lors de la combustion. Pour cette raison, la teneur en souffre du mazout a 6t6 fortement räduite ces derniäres annäes.

0

225 Approvisionnement

231 Combustion

Total

25

Lignatec 1/96

Tableaux 27 ä 31 Rösultats des paramötres examines pour le bois et le mazout

mg/MJ

Composös organiques volatiles COV

60

mg/MJ d'energie utile

50

26

40

Les composös organiques volatiles COV liberes par la chaine d'approvisionnement en mazout sont ömis en premier lieu lors du raffinage (fuites) et de regelisation des pressions dans les röservoirs de stockage.

Dans le cas du bois, une combustion bien contrölee permet de röduire au minimum les ernissions de composös organiques non consumes.

52.7

30 20 10

13,2, 9,93

' 0

3,4i

i

Combustion

Approvisionnement

Total

Particules de poussiöre

mg/M.1

mg/MJ d'energie utile

90

88,4

86 —

80 70 60 50 40

La production de poussieres est un inconvenient du chauffage au bois. Des particules de cendre et de composants du bois non brülös quittent la chaudiere. Une combustion optimale et I'emploi de filtres permettent de röduire les emissions de ces particules de fagon efficace.

30 20 10 2,35 1,73

0

'7,68

5,95

Approvisionnement

Combustion

Total

Mötaux lourds

µ/MJ

microgramme/MJ d'energie utile 71 21

GI.J

15

10

5

La combustion du mazout degage notamment plus de metaux lourds que celle du bois. Au total, il s'agit de petites quantites, qui toutefois s'accumulent dans le sol.

Les pollutions des eaux proviennent presque exclusivement du petrole brut deverse en mer lors du lavage des citernes. Ce sont pres de 1,6%o des 1,3 milliards de tonnes par an de petrole brut transporte par mer qui finissent dans l'eau, ce qui revient ä plus de 2 millions de tonnes, auxquelles s'ajoutent d'autres pertes tels que les accidents de petroliers, les ruptures d'oleoducs et autres accidents de toute nature, etc.

En fort de tels problernes sont evites en utilisant des huiles biodegradables pour les tronconneuses.

3,65 0

1,341

0,06

Plomb

mg/MJ

Zinc

Cadmium

Pollution des eaux mg/MJ d'energie utile

40 39,4

39,41

35 30 25 20 15 10 5 0

0

0

Approvisionnement

mg/MJ

0

Combustion

Total

Döchets solides mg/MJ d'energie utile

500 480

450

Bois ■ Mazout

La quantite de cendres resultant de la combustion de bois se monte ä 0,5% (ponderal). Compare ä l'ensemble des Achats domestiques et industriels, la quantite de cendre rösultant de la combustion du bois ne poserait aucun problerne en Suisse. Les cendres provenant du bois ä l'etat nature! peuvent meme ötre utilisees comme additifs d'engrais. Les cendres provenant du bois usage par contre doivent etre eliminees dans des decharges speciales, conformement aux prescriptions legales.

480[-

400 350 300 250 200 150 100 50

0

0

0,751

Approvisionnernent

0 Combustion

0,751 Total

26

5

Lignatec 1/96

Conclusions gönörales ••••••11411011•OEMIIMMIMM11.0.1

Les bilans öcologiques en tant qu'instruments de mise en övidence de la consommation des biens d'environnement ne sauraient eire rendus entiärement objectifs. Tout bilan contient des appröciations de nature subjective. II importe toutefois que le contexte de la recherche et les hypothäses formuläes soient clairs et que les effets puissent etre prouväs.

Le bois est une matiäre premiäre renouvelable, l'une des rares dont dispose la Suisse, et qui est disponible en quantitäs suffisantes en Europe. La räcolte et l'utilisation du bois sont donc associäes en gänäral ä des effets positifs sur l'environnement, partout oü elles interviennent selon les critäres de gestion durable et proches de la nature. La discussion qui porte sur le döveloppement durable (sustainable development) a mis en övidence l'importance des cycles des substances. Ce principe est döjä relativement bien mis en pratique dans la filiäre forät/bois en Suisse et en Europe. Dans ce contexte, c'est avant tout le cycle du CO2 qui revät de l'importance. Le bois peut ici, en tant que materiau neutre du point de vue du CO2, apporter une contribution importante ä la solution de la problämatique de l'effet de serre.

Les diverses analyses des cycles de vie ont clairement dernontre que les solutions tirant parti du bois sont particuliäremeht ecologiques. Tant la <recherche portant sur les elements de construction que celle sur les energies, de fabrication des bätiments ont donnö des resultats poSitifs pbur;le IDOIS, meme si l'on ne s'est preoccupe de la fabrication que jusqu'ä la sortie de l'usine. Le bois prouve etre le materiau concurrentiel par excellence, aussi bien dans la phase de construction proprement dite que pendant l'utilisation et lors de, la dämolition, du fait de sa faible densitö et des possibilitös de valorisation önergötique en fin de cycle. En tenant compte du cycle de vie complet, le bois devrait se präsenter encore plus favorablement.

Lä oü l'exposition aux intempöries est forte, la mise en ceuvre de produits en bois impregnes en autoclave peut etre recommandöe meme du point de vue de l'ecologie. Une etude portant sur les supports de lignes älectriques, l'a clairement revele. Sur sept paramätres parmi neuf, les troncons reellses avec des poteaux en bois ont l'avantage sur les autres matöriaux; ce West qu'en matiere d'ecotoxicite qu'ils restent en retrait. Les resultats de cette etude peuvent d'ailleurs etre transposes ä d'autres produits en bois, eux aussi soumis aux effets des intemperies.

Le bois reprösente une importante source d'änergie, encore trop peu utilisäe ä ce jour, qu'il y a lieu de favoriser du point de vue de l'ecologie. II existe encore actuellement un important potentiel de bois forestier, de räsi dus et de bois de dömolition que l'on pourrajt mobiliser tres rapidernent. Si l'on y parvenait, notre dependance des agents änergötiques fossiles pourrait etre röduite, ä l'aide d'une matiäre premiäre renouvelable et essentiellernent indigäne.

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Drbliographie

OFEFP Le röchauffement planetaire et la Suisse: base d'une strategie nationale; rapport du groupe de travail interdäpartemental sur l'ävolution du systeme climatique, Office Föderal de l'Environnement, des Foräts et du Paysage, Berne, janvier 1994, 117 pages OFEFP Energie aus Heizöl oder Holz? eine vergleichende Ökobilanz (Energie tire du mazout ou du bois?

Ecobilan comparatif); rapport d'expert d'INFRAS, Zurich, Schriftenreihe Umwelt Nr.131 Holz; Office Föderal de l'Environnement, des Foräts et du Paysage, Berne, octobre 1990, 118 pages DIANE Öko-Bau Gesamtenergie-Buchhaltung von drei Gebäuden (Comptabilitä änergätique globale de trois bätiments); Zurich, juin 1995, 2 pages Frischknecht Rolf et al. Ökoinventare für Energiesysteme, (Analyse des criteres äcologiques des systämes de production d'energie); ETH Zürich, 1995 Heijungs Reinout, Guinäe Jeroen B., et al.

Environmental Life Cycle Assessment of Products, Guide and Background (Evaluation des cycles de vie des produits, guide et contexte); Centrum for Milieukunde, Leiden, NL 1992 Intep AG et Steiger Peter Hochbaukonstruktionen nach ökologischen Gesichtspunkten (Constructions d'apres des points de vue äcologiques), documentation D0123, SIA Sociätä Suisse des Ingenieurs et Architectes, Zurich, septembre 1995 Kasser Ueli, Pöll Michael Graue Energie von Baustoffen; Tabellenwerk mit 550 Daten von Baustoffen, Bauchemikalien, Verarbeitungs- und Transportprozessen (Energie grise des materiaux de construction, tables de 550 donnees sur les matäriaux et les produits chimiques dans la construction, les processus de traitement et de transport); Edit. Bureau de la chimie de l'environnement, Zurich, mai 1995, 75 pages

Künniger Tina, Richter Klaus, Dauwalder Rudolf Ökobilanz über Tragwerke von Mittel- und Niederspannungsfreileitungen (Ecobilan des supports de lignes ä moyenne et basse tension); in Bulletin SEV/VSE 24/95, Berne, 1995, 7 pages Künniger Tina, Richter Klaus Ökologischer Vergleich von Freileitungsmasten aus imprägniertem Holz, armiertem Beton und Stahl, Abschlussbericht (Comparaison öcologique des supports de lignes älectriques en bois impregne, beton arme et acier, rapport final); EMPA Dübendorf, Departement bois, 1995, 217 pages Preisig Hansruedi, Viridön Karl, Dubach Werner Ökologische Aspekte des Bauens, Versuch einer gesamtheitlichen Betrachtung in der Ausbildung von Architekturstudentinnen und -studenten am Technikum Winterthur, Ingenieurschule (Aspects äcologiques de la construction, tentative d'approche globale pour la formation des etudiantes et ätudiants en architecture du Technicum de Winterthur, äcole d'ingänieurs); documentation D0122; SIA Societä suisse des ingenieurs et architectes, Zurich 1995 Schaltegger Stefan, Kubat Ruedi Das Handwörterbuch der Ökobilanzierung- Begriffe und Definitionen (Petit vocabulaire du bilan ecologique: notions et definitions); Wirtschaftswissenschaftliches Zentrum (WWZ) de l'Universitä de Bäle, WWZ-Studie n° 45, Bäle 1994, 111 pages Wegener Gerd, Beudert Michael, Frühwald Arno, Dreiner Klaus, Scharai-Rad Mohammad Bewertung von Holz im Vergleich mit anderen Werkstoffen unter dem Aspekt der CO2-Bilanz (Evaluation du bois compare ä d'autres matäriaux du point de vue du bilan CO2); rapport de recherche, autorise et coordonnä par la DGfH (Deutsche Gesellschaft für Holzforschung); Munich 1994, 108 pages

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Impressum

Lignatec Les informations techniques bois de Lignum Editeur LIGNUM Union suisse en faveur du bois Peter Hofer, directeur Rddaction Choix de sujets, redaction technique: Jürg Fischer, Lignum Technique Traduction: Christian du Jonchay, Dr. Francois Kropf Relecture: Charles von Büren, Lignum Communication Conception graphique: Albert Gomm SGD, Graphic Design, Basel Administration/Abonnements/Expedition Andreas Hartmann, Lignum Communication Impression Druckerei a/d Sihl AG, Zurich Imprimä sur papier blanchi sans chlore Tirage en frangais: 1200 exemplaires Le copyright de cette documentation est propriätä de Lignum, Union suisse en faveur du bois, Zurich. Toute reproduction n'est autorisee qu'avec la permission expresse et äcrite de räditeur.

Sont exclues toutes prätentions räsultant de l'emploi des donrides communigutees.

Rüferences des figures et photos Titelbild: Lignum / EMPA Graphique page 7: Broschur «Treibhauseffekt und Wald», 1990 Bonn Tout les autres graphiques: Lignum/EMPA Plans pages 10, 11, 12, 13: SIA-Documentation D0123 Photos page 9 und14: Lignum Photos page 15 Illustration 1: Niederholzboden: N. Bränning, Basch Illustration 2: Sagi Hegi: Kalksandstein Info KS 1/94 Illustration 3: Trio: G. Rüedi, Chur Illustration 4: Winikon: Lignum Photo page 18: EMPA Photo page 22: VHe/Lignum

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Auteurs Peter Hofer, dipl. Forsting ETH/lic. rer. pol., Lignum, Zurich Dr. Klaus Richter, dipl. Holzwirt Universität Hamburg, EMPA Abt. Holz, Dübendorf Lignatec parait deux ä trois fois par an; il traite de questions techniques relatives ä l'utilisation du bois et des matäriaux därivies.

Lignatec s'adresse aux planificateurs, ingänieurs, architectes ainsi qu'aux transformateurs et utilisateurs du bois.

II est possible de s'abonner ä Lignatec. Un classeur ä Index permet de retrouver facilement les informations recherchäes.

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LIGNUM Union suisse en faveur du bois En Budron H 6, 1052 Le Mont-sur-Lausanne Täldphone 021.652 62 23 - Tifeläfax: 021-652 93 41 Lignatec Chiffres, faits et arguments relatifs ä l'environnement Le bois, mat6riau ecologique W.1/1996 Parution: Juin 1996

ISSN 1421-0320