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Pour des maîtres d’ouvrage ou aménageurs qui ne construisent pas habituellement en bois, il est difficile de faire le lien entre un objectif de matériaux biosourcé et le type d’ouvrage qui en résultera. Et par suite,  d’établir un objectif à destination des promoteurs ou concepteurs.

Concrètement, en visant un objectif en Kg/m²/SDP de biosourcé  comme évoqué dans le décret de 2012, quel devra être l’usage du bois et des isolants biosourcés: dans les planchers ? l’enveloppe extérieure ? les menuiseries intérieures ou extérieures ? les aménagements intérieurs ? Sera-t-il possible de mixer des solutions maçonnées et des solutions bois pour atteindre cet objectif ? Quel est la meilleure pertinence pour un objectif donné ? Etc….

L’annexe du décret de 2012 permet de faire cette évaluation, mais uniquement après avoir dessiné l’ouvrage et exécuté les métrés. Par ailleurs, ce décret devrait évoluer et prendre désormais en compte le carbone biogénique.

Le Plan Bois III a permis la réalisation d’un site www.ambition-bois.fr destiné aux maitres d’ouvrage, associant un volet sur la réhabilitation déjà existant, intitulé  « objectif réhabilitation », et un nouveau volet sur les ouvrages neufs, « objectifs construction ». Dans ce dernier volet, des outils sont mis à disposition des maitres d’ouvrage, dont un « simulateur bois et biosourcé », réalisé par VIZCAB et TECTONIQUE Architectes, sous la direction du FCBA et du CNDB avec le soutien de France Bois Forêt, du CODIFAB et de la DHUP (Direction de l’Habitat, de l’Urbanisme et des Paysages).

Le simulateur permet d’établir un lien entre un objectif de taux de biosourcé et les solutions constructives, à partir des données élémentaires de l’ouvrage telles que surfaces habitables, nombre de niveaux, sans passer par des métrés.  L’opérateur doit juste choisir des propositions de solutions constructives, pour obtenir  instantanément une évaluation des Kg/m² de SDP (Surface de plancher).

Il est construit sur une feuille Excel avec 2 onglets. Le premier intitulé « saisie » permet de réaliser la simulation, le second intitulé « feuille de calcul » intègre les  données et  les formules.

Les règles de calcul sont tirées de l’arrêté du 19 décembre 2012 relatif au contenu et aux conditions d’attribution du label « bâtiments biosourcés ».

Le simulateur a été testé sur une quinzaine d’opérations livrées avec des résultats proches de ceux obtenus avec la grille du décret de 2012.  Deux opérations ont  montré un écart, qui s’explique par des choix de volumes architecturaux très spécifiques, ou de techniques constructives hors cas génériques.

Photo de la façade principale de l’immeuble

Les données  du programme :

• 17 logements sociaux PLAI PLUS et PLS : 7T1 / 4T2 / 4T3 / 1T4/1T5
• 2 locaux d’activités 50+60 m² SU
• Local vélo (25m²)

Les données du lieu sont :

• Une emprise parcelle de 350m²,
• Une emprise bâtiment de 260m²,
• Une construction possible jusqu’en R+5
• Une SHAB possible de 940m² pour une SDP de 1030m²

Ces informations suffiront à la simulation.

Renseignement des « Données d’entrée »

Une fois le simulateur ouvert, renseignez le nom du projet. La date du jour s’inscrit automatiquement en dessous.

Une présentation de l’outil rappelle son objectif et ses limites.

Le mode d’utilisation est indiqué :

• Les cases en orange sont des menus déroulant qu’il faut impérativement renseigner
• Les cases jaunes doivent accueillir des valeurs
• Les cases en verte sont des menus déroulants qui peuvent être laissés vides

La typologie du projet doit être sélectionné : logements ou bureaux. Les données d’entrée accueillent ensuite les valeurs du programme à savoir : surface de la parcelle, SHAB prévue, nombre de niveaux, l’objectif E (Energie) à atteindre selon E+C-, le choix entre un bâtiment compact et non compact. Il doit être précisé si une attique (ou double attique) est envisagée. (oui/non). Le nombre de logements et leur répartition est indiqué.

Instantané sur les Données d’entrée de la feuille Excel

Renseignement des  « Choix techniques »

Pour chaque catégorie d’ouvrage, un déroulant présente des choix constructifs biosourcés. Par défaut, la case est vide, ce qui signifie que la solution constructive ne comporte pas de biosourcé. Pour l’utilisateur qui souhaiterait en savoir plus sur les options techniques, un lien « plus de précisions sur les choix constructifs » permet d’accéder aux informations du site ambition-bois.

Les catégories d’ouvrage sont :

• Structure verticale
• Structure horizontale
• Toiture
• L’intérieur
• Les circulations extérieures
• Les menuiseries extérieures
• L’isolation
• Le bardage

Instantané sur les Choix techniques de la feuille Excel

Les résultats

Au fil des choix constructifs, le graphique évolue et donne le taux de biosourcé et son positionnement par rapport aux 3 niveaux du décret.

Instantané sur le graphique indiquant le taux de biosourcé, et les 3 niveaux du label de 2012.

Le simulateur permet également d’approcher :

• Le nombre de produits de construction biosourcés mis en œuvre
• Le nombre de familles de produits de construction biosourcés mis en œuvre (pour l’obtention du label)
• Le volume approximatif de bois  dans le batiment (m3)
• Une approximation minimale du carbone biogénique stocké (kg éq.CO²/m²SDP)

Instantané sur le tableau de résultats d’une simulation.

La partie gauche reprend les règles de calcul de l’arrêté du 19 décembre 2012 relatif au contenu et aux conditions d’attribution du label « bâtiments biosourcés ». Elle est complétée par les ratios carbone biogénique, évalués selon les fiches FDES correspondantes.

La partie droite présente un tableau « Données calculées », avec les modes de calculs pour  les métrés.

Le tableau « Ratios » à l’extrême droite donne les valeurs affectées par défaut.

Les cases colorées permettent de modifier éventuellement les valeurs. Sauf cas particulier, il est déconseillé de faire des modifications : cet outil reste une évaluation en amont du projet, qui devra être affiné après la conception.

Voici quelques-uns des principes de calcul ci-dessous. On notera que si tous les choix techniques sont vides, une valeur apparait pour les plinthes et les produits bois pour les aménagements extérieurs.

Liens SHAB – SDP – Emprise de sol

A partir de la SHAB ou de la SU, la SDP est calculée avec un ratio de 1,1 en logement et en bureau. A partir de la SDP et du nombre de niveaux, l’emprise au sol théorique est calculée.

Surfaces de façade et compacité

La surface de façades est calculée sur la base de la SHAB/SU et de la compacité :

• Multiplication de la SHAB par 1,05 pour une opération de logements compact et 1,25 pour une opération de logements non compacts
• Multiplication de la SU par 1 pour une opération de bureaux compacts et 1,4 pour une opération de bureaux non compacts

Surface de menuiseries extérieures

La surface de menuiseries extérieures est fixe pour les logements : 0,18 fois la surface de la SHAB. En bureaux, cela dépend du choix effectué dans la saisie menuiseries :

• Minimale : 30 % de la surface de façade
• Bandeau : 40 % de la surface de façade
• Mur rideau : 100 % de la surface de façade

Objectif énergétique selon label

Cet indicateur influe sur l’épaisseur des isolants thermiques par rapport à l’extérieur (pb indications et code). E1 : 15 cm, E2 = 20 cm, E3/E4 = 22 cm. Ce paramètre n’a d’influence que si les isolants sont biosourcés.

Attiques

Ces indicateurs permettent de se rapprocher des formes de bâtiments bois observées les plus courantes. Ces options entraînent une diminution de la surface du dernier ou des deux derniers niveaux (attiques). Dans cette simulation, il a été considéré que la surface d’un niveau d’attique correspond à 70 % de la surface d’un niveau courant.

Ensemble des choix techniques

Le remplissage par choix dans un menu déroulant est à usage descriptif. Selon ces choix et à partir des ratios déterminés grâce aux valeurs entrées dans les données d’entrées, le simulateur permet de calculer la masse de matériau biosourcé, leur nombre et donc d’indiquer le niveau obtenu. Il est important de noter que par défaut, une cellule laissée vide correspond à une absence de matériau biosourcé.

Carbone biogénique

Pour chaque solution constructive, une FDES type a été choisie pour pouvoir calculer de manière approximative la quantité de carbone biogénique inclus dans le projet. Certaines FDES ne contiennent pas l’information spécifique sur le carbone biogénique donc le ratio est à zéro mais l’utilisateur peut rentrer un ratio personnalisé si besoin dans l’onglet Feuille de calcul. Cette quantité de carbone biogénique est approximative et devra être affiné avec l’avancement du projet.

Grace au simulateur, le maitre d’ouvrage peut envisager différents scénarios constructifs, pour un taux de biosourcé visé.

Des cas de figure type sont présentés dans la notice d’utilisation du simulateur.

Les simulations peuvent être enregistrées, et imprimées sur une page A4.