La pierre suisse et sa force naturelle

Les critères écologiques comme unités de mesure

Information techniqueEnergie grise

Emissions de gaz à effet de serreUnités de charge écologique

Cinq constructions comparées

Sommaire

Une approche globale 3Fabrication et traitement des déchets 4Durée de vie et effet de serre 5Aides à la décision pour bien planifi er 6Les sources de données 7Cinq constructions comparées 8Sources 11

Note éditorialeBases de données indépendantes: les valeurs et les calculs présentés dans la présente brochure sont les mêmes que celles utilisées par la Société suisse des ingé-nieurs et architectes (SIA), les offi ces de certifi cation Mi-nergie ainsi que les organes de la Confédération et des cantons compétents pour les constructions. Toutes les données de base et les processus proviennent de la base de données ecoinvent internationalement reconnue par l’Ecole polytechnique fédérale (EPF) et par l’Empa.

ImpressumEditeur: Flumroc SA, 8890 Flumswww.fl umroc.chTexte, mise en page, production:Faktor Journalisten AG, 8005 Zurich www.fachjournalisten.chVersion française: www.adapteam.ch

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Temps de remboursement énergétique réduitL’énergie nécessaire pour obtenir et fabriquer les diffé-rents produits ne représente qu’une petite partie de l’éner-gie que l’on peut économiser grâce à une enveloppe de bâtiment bien isolée. Des études récentes (voir [4] et [6]) montrent en effet que les matériaux isolants sont rapide-ment amortis du point de vue énergétique. Le temps de remboursement énergétique est considéré comme le cri-tère clé pour la durée de l’amortissement.

Pour les produits en laine de pierre Flumroc, il se situe entre une demi-période et deux périodes de chauffage.

Une approche globale

La pertinence du cycle de vieQuelles que soient leurs propriétés et leur composition, les matériaux isolants doivent remplir une seule et même fonction, à savoir: empêcher la perte de chaleur grâce à l’air qu’ils renferment. Les maîtres d’ouvrage utilisent des matériaux isolants pour réduire la consommation d’éner-gie d’objets immobiliers neufs ou rénovés. Mais quelle dépense énergétique le matériel isolé représente-t-il? Combien d’énergie se cache derrière l’isolation thermique elle-même? Construire de manière effi ciente du point de vue énergé-tique et écologique signifi e que le choix des matériaux de construction doit tenir compte de leur cycle de vie. Il convient donc d’évaluer la dépense en énergie, le bilan climatique et la charge sur l’environnement d’un produit isolant, et ce, de l’extraction de la matière première au traitement des déchets, en passant par son transport, son traitement industriel et son utilisation dans la construction.

Parmi les critères d’évaluation pertinents et mesurables en vue d’un bilan énergétique et écologique complet des panneaux en laine de pierre fi gurent l’énergie grise, la dis-ponibilité de la matière première, la charge sur les écosys-tèmes, le potentiel de recyclage ainsi que l’effet de serre.

Laine de pierre Flumroc

Enveloppe isolée

Ressources: matières premières, énergie

Déchets, gaz résiduels, chaleur résiduelleRecyclage du

matériel isolant

Démontage, décharge

Bilan climatique,produits polluants

Un bilan énergétique et écologique com-plet considère l’ensemble de la durée de vie des produits, de l’extraction de la matière première au traitement des déchets.

Transformé en bâtiment à éner-gie positive grâce à un assainisse-ment effi cace: l’immeuble locatif de Viridén + Partner AG à Romanshorn.

3

Fabrication et traitement des déchets

Une matière première disponible en suffi sancePour produire de la laine de pierre, Flumroc SA utilise des roches basaltiques et dolomitiques provenant de carrières situées dans la région. Ces matières premières sont dispo-nibles en suffi sance (voir [1] et [6]). L’ensemble du proces-sus doit toutefois constituer un circuit fermé. C’est ainsi que, après leur utilisation, les produits isolants Flumroc peuvent être recyclés à 100 %, et ce, sans perte de qua-lité aucune

De courtes distances de transportLa distance moyenne de transport d’un produit isolant Flumroc est inférieure à 200 kilomètres. Etant donné que l’usine de Flums est reliée au réseau ferroviaire des CFF, une très grande partie des matières premières et des agents énergétiques est donc livrée par le rail.

Recyclage organiséLe recyclage des produits isolants en laine de pierre fait l’objet d’une organisation systématique: les maîtres d’ou-vrage doivent défi nir ce recyclage au moment de la sou-mission des travaux déjà. Sur le chantier même, le tri garantit une haute qualité des matériaux récupérés. L’al-ternative à une réutilisation reste le traitement des dé-chets du chantier dans un dépôt de déchets inertes.

Flumroc SA a introduit il y a des années déjà un système effi cace pour la reprise de ses produits en laine de pierre. Ce système permet de réduire la consommation d’énergie nécessaire au traitement de la matière première.

Peu d’énergie griseLa somme d’énergie grise couvre tout le cycle de vie d’un kilogramme de laine de pierre, de sa fabrication à son re-cyclage. Elle se calcule à partir des besoins en ressources fossiles et agents énergétiques nucléaires. Le bilan éco-logique doit être établi sur la base des critères indiqués dans la grille de déclaration SIA 493. L’évaluation des dif-férents produits isolants n’est possible que si la dépense en matériel se réfère à une grandeur uniforme, à savoir le coeffi cient de transfert thermique U.

Pour ce qui est de l’énergie grise, les produits en laine de pierre Flumroc présentent un bilan bon à très bon.

Les roches basaltiques et dolomitiques constituent la matière première de la laine de pierre. Flumroc SA utilise des roches provenant du canton des Grisons (Felsberg et Zernez).

Energie grise selon SIA 493

Produits

isolants

Flumroc

Densité

(kg/m3)

Energie grise

(MJ/m2)

Temps de

remboursement

énergétique*

(périodes de

chauffage)

SOLO, 200 mm 38 115,5 0,6

Panneau isolant

DUO, 200 mm 48 146 0,7

COMPACT,

200 mm 90 274 1,3

PRIMA, 200 mm 120 366 1,9

* Ancienne valeur U 1,15 W/(m2 K), nouvelle valeur U 0,15 W/(m2 K)

4

Une longue durée de vieLa qualité écologique d’un produit isolant se mesure d’une part à sa longue durée de vie et, d’autre part, au potentiel de réutilisation du matériau qui le compose.

Les produits en laine de pierre conservent leur fonction et leur stabilité de forme pendant de nombreuses décen-nies (voir la brochure Stabilité de forme).

Des exigences des plus sévèresDes exemples de certifi cation en vue de l’obtention du la-bel «Bâtiments» Minergie-Eco montrent que des façades mieux isolées que la moyenne avec de la laine de pierre respectent mieux le mix d’exigences en matière d’effi -cience énergétique, d’écologie de la construction et de protection de la santé des habitants.

Faibles proportions de produits polluantsLes liants à base d’huile minérale et de résine synthétique sont utilisés en très petites quantités (moins de 4 % du poids). Selon la déclaration produits (voir [1]), seules de

très faibles quantités de formaldéhydes et de composés organiques volatils (COV) sont libérées par les panneaux en laine de pierre. On peut donc renoncer à y rajouter des matières ignifuges. (voir [9]).

Un produit isolant en laine de pierre ne libère que peu d’émissions toxiques durant son cycle de vie.

Durée de vie et effet de serre

Ces panneaux isolants Flumroc recouvraient les façades en 1964. Quelque 40 ans plus tard, lors d’un assainissement, ils étaient pratiquement intacts et avec un très bon coeffi cient de conductivité thermique de 0,034 W/(m K).

La pierre reste de la pierre.

5

Aides à la décision pour bien planifi er

Façade suspendue avec isolation extérieure (200 mm)

Matériaux/couches Masse (kg/m2)

Energie grise (MJ/kg)

Energie grise (MJ/m2)

Crépi intérieur 12 1,7 20

Brique TC 149 2,8 411

Mortier 54 1,5 81

Isolation (FLR3) 11,3 15,2 172

Lattage 5,4 1,8 10

Fixation 0,2 58,2 12

Lattage de ventilation 3,15 2,6 8

Revêtement 12,4 9,1 113

Total 827 MJ/m2

12

3

45

Il existe un nombre croissant d’instruments pour l’évalua-tion écologique globale d’un bâtiment ainsi que de ses dif-férents éléments et matériaux durant la phase de planifi -cation. Certains de ces instruments, comme la procédure de certifi cation du standard Minergie-Eco se focalisent sur une estimation qualitative. Le cahier technique SIA 2032 «Energie grise des bâtiments», qui est disponible de-puis 2009, permet de faire le bilan de l’énergie grise, de l’effet sur le climat et de la charge environnementale à

partir d’une base de données uniforme. Un autre instru-ment important est la voie SIA vers l’effi cience énergé-tique qui permet lui aussi d’analyser en détail, lors de la phase de planifi cation, la qualité écologique d’un projet de construction. Le tableau ci-dessous montre les bilans pour une façade (isolée avec de la laine de pierre) tels qu’on peut les calculer au moyen du catalogue de l’OFEN basé sur le Web (voir [3]).

Un modèle de construction durable: immeuble locatif Kirchrainweg à Kriens. (Architecture: aardeplan, photo: Emanuel Ammon)

1 Crépi intérieur2 Brique B 17,5/243 Flumroc-FLR 3 (H 123)4 Espace ventilé5 Revêtement

6

KBOB: Conférence de coordination des services de la construction et des immeubles des maîtres d’ouvrage pu-blics, domiciliée à l’Offi ce fédéral des constructions et de la logistique, à Berne. L’association eco-bau est la plateforme commune des maîtres d’ouvrage publics – de la Confédération, des cantons et des villes – qui fournit des recomman-dations concernant la planifi cation, la construction et l’exploitation durables des bâtiments. IPB: Communauté d’intérêts des Maîtres d’ouvrage Professionnels Privés

Les sources de données

La comparaison des produits isolants repose sur les don-nées des écobilans dans la construction, qui ont été gé-nérées par l’Empa et ecoinvent pour le calcul de l’éner-gie primaire et de l’impact environnemental des matériaux de construction. La banque de données Empa/ecoinvent ne contient en principe aucune donnée relevée par des entreprises. C’est la raison pour laquelle elles sont utili-sées pour des évaluations indépendantes d’éléments de construction et de constructions entières. Les données de l’Empa et d’ecoinvent sont publiées par trois institutions: KBOB, eco-bau et IPB [2].

Données écobilans dans la construction: KBOB, eco-bau, IPB 2009 / état de juillet 2012 [2]

Références Ecopoints (UBP)

Energie primaire Emissions de gaz à effet

de serreglobale non renouvelable

Grandeur Unité TotalFabri-cation

Elimi-nation Total

Fabri-cation

Elimi-nation Total

Fabri-cation

Elimi-nation Total

Fabri-cation

Elimi-nation

Matériaux isolants UBP UBP UBP MJ MJ MJ MJ MJ MJ kg kg kg

Laine de verre*

Masse

volumique kg 1999 1981 18,4 41,2 40,9 0,331 36,6 36,2 0,328 1,23 1,21 0,0151

Panneau de liège

Masse

volumique kg 2020 1560 456 52,3 52,1 0,164 25,0 24,8 0,160 1,27 1,16 0,114

Résine phénolique

(PF)

Masse

volumique kg 11600 10000 1640 125 124 0,712 123 123 0,679 6,51 4,16 2,35

Polystyrène expan-

sé (EPS)

Masse

volumique kg 5220 3220 2000 106 106 0,269 105 105 0,263 7,36 4,21 3,15

Polystyrène

extrudé (XPS)

Masse

volumique kg 8490 6490 2000 101 101 0,269 100 99,3 0,263 14,3 11,1 3,15

Polyuréthane

(PUR/PIR)

Masse

volumique kg 6100 4300 1800 104 103 1,36 101 100 1,32 6,79 4,32 2,47

Verre cellulaire

Masse

volumique kg 903 888 14,9 26,5 26,2 0,247 19,7 19,4 0,245 1,17 1,16 0,0101

Laine de pierre**

Masse

volumique kg 1080 1050 26,6 16,9 16,7 0,245 15,2 15,0 0,243 1,04 1,03 0,0095

Panneau de fi bres

mou

Masse

volumique kg 884 471 413 23,4 23,3 0,130 11,0 10,8 0,128 0,432 0,393 0,0384

Fibres de cellulose Masse kg 1270 536 736 10,0 9,69 0,292 7,43 7,14 0,285 0,392 0,368 0,0240

* Valeurs spécifi ques de la laine de verre Isover (EPD 2013)** Valeurs spécifi ques de la laine de pierre Flumroc

7

Cinq constructions comparées

Façade compacteIsolation thermique extérieure crépie, mur brique terre cuite

Crépi intérieurBrique terre cuite 17,5 cmMortier-colle * Isolation thermiqueCrépi extérieur ** selon le système

Façade ventiléeIsolation thermique entre brique terre cuite et espace ventilé

Crépi intérieurBrique terre cuite 17,5 cmIsolation thermiqueEspace ventiléRevêtement

Produit

Critères Unité

Conductivité thermique W/(m K)

Masse volumique kg/m3

Valeur U W/(m2 K)

Epaisseur d’isolation théorique mm

Masse kg/m2

Fabrication et élimination: produit isolant

Energie primaire non renouvelable MJ

Emissions de gaz à effet de serre kg

Ecopoints UBP

Fabrication et élimination: ensemble de la construction

Energie primaire non renouvelable MJ

Emissions de gaz à effet de serre kg

Ecopoints UBP

Flumroc

COMPACT

EPS PUR/PIR

0,035 0,030 0,023

90 18 30

0,15 0,15 0,15

212 182 140

19,08 3,28 4,20

291 346 426

20 24 29

20 542 17 122 25 620

1043 1098 1178

79 84 88

71 660 68 240 76 739

Flumroc

DUO

EPS Laine de

verre

0,034 0,029 0,032

48 25 38

0,15 0,15 0,15

229 195 215

13,74 4,88 8,17

168 514 298

11 36 10

11 832 25 473 16 335

905 1251 1036

80 105 79

68 215 81 857 72 719

La tabelle ci-dessous donne les valeurs spécifi ques (pour la fabrication et l’élimination) de l’énergie grise, des émissions de gaz à effet de serre et des Ecopoints de cinq constructions types ainsi que la proportion de produit isolant par m2. L’éner-gie primaire non renouvelable, autrement dit l’énergie grise, est particulièrement pertinente ici, car les indications pour les standards de construction Minergie-Eco et Minergie-A s’orientent vers ce critère.

Cette double page présente la perti-nence écologique de cinq construc-tions types dont chacune est isolée avec des produits différents. L’éva-luation est faite au moyen des don-nées Empa/ecoinvent et est orien-tée vers la performance. En d’autres termes, toutes les constructions sont évaluées sur la base d’une seule et même valeur d’isolation thermique U de 0,15 W/(m2 K). On remarque ici que, dans de nombreux cas, les pro-duits isolants de Flumroc obtiennent de meilleurs résultats, parfois même nettement meilleurs que les produits alternatifs.

8

Toit incliné 1Isolation entre chevrons (élément préfabriqué)

Panneau trois plis 19 mmPare-vapeur et étanchéité à l’airIsolation thermiquePanneau DWDSous-couverture perméable à la vapeur d’eauContre-lattesCouverture

Toit incliné 2Isolation sur chevrons (toiture Flums)

LambrissagePare-vapeur et étanchéité à l’airIsolation thermiqueSous-couverture perméable à la vapeur d’eauContre-lattesCouverture

Toit platIsolation et étanchéité sur dalle en béton

Dalle en bétonChape de pentePare-vapeur et étanchéité à l’airIsolation thermiqueEtanchéité Couche de protection, p.ex. gravier rond

Panneau

isolant

Flumroc 1

Fibres de

cellulose

Laine de

verre

0,035 0,040 0,032

38 50 28

0,15 0,15 0,15

284 318 270

10,71 15,90 7,56

164 118 276

11 6 9

11 617 20 213 15 115

579 535 689

42 37 40

51 005 60 501 54 133

Flumroc

PRIMA

EPS PUR Verre

cellu-

laire

Laine

de

verre

0,038 0,029 0,021 0,041 0,038

120 25 30 115 100

0,15 0,15 0,15 0,15 0,15

244 186 135 263 244

29,28 4,65 4,05 30,25 24,40

446 490 410 595 891

30 34 27 35 30

31 523 24 273 24 705 27 302 48 785

1583 1617 1547 1732 2028

138 141 135 143 137

162 543 154 823 155 725 158 322 179 805

Flum-

roc

PARA

EPS PUR Laine

de

verre

0,035 0,036 0,023 0,035

90 30 30 60

0,15 0,15 0,15 0,15

240 247 157 240

21,60 7,41 4,71 14,40

329 781 477 526

22 55 32 18

23 255 38 680 28 731 28 791

656 1107 804 853

48 80 57 43

55 529 70 955 61 005 61 066

9

Construction en milieu urbain: l’immeuble d’appartements et de bureaux de la Mühlebachstrasse à Zurich.

(Photo: R. Rötheli, Baden ©kämpfen für architektur ag, Zürich)

10

Sources

[1] Umwelt-Produktedeklaration Steinwolle-Dämmstoffe; Deutsche Rockwool, Institut Bauen und Umwelt, 2008

[2] Données des écobilans dans la construction, 2009/1; KBOB, IPB, Ecobau; édition juillet 2012

[3] Catalogue des éléments de construction (www.bau-teilkatalog.ch), Holliger Consult, association eco-bau et Office fédéral de l’énergie; actualisé en permanence

[4] Dämmstoffe: Grundlagen, Materialien, Anwendun-gen, Detail Praxis, 2007

[5] Umweltverträglichkeit von Gebäudedämmstoffen, Ministerium für Umwelt, Land Schleswig Holstein, 2003

[6] Grille de déclaration, SIA 493.09: Matériaux de construction isolants, www.sia.ch

[7] CO2-Convention d’objectifs et bilan écologique d’ex-ploitation, Flumroc SA

[8] Ecologie et aspects sociaux, Flumroc SA, édition 2009

[9] Données fournies par Michael Pöll, Fachstelle Nach-haltiges Bauen, Amt für Hochbauten, ville de Zurich

11

www.fl umroc.ch

Sous

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ans

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FLUMROC AG, Industriestrasse 8, Postfach, CH-8890 Flums, Tel. 081 734 11 11, Fax 081 734 12 13, info@fl umroc.chFLUMROC SA, Route du Bois 1, Case postale 94, CH-1024 Ecublens, Tél. 021 691 21 61, Fax 021 691 21 66, info@fl umroc.ch 05

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