Urbanprint : évaluer l’empreinte carbone d’un quartier

L’urbanisation croissante impose aux collectivités et aux aménageurs de repenser leurs projets afin de limiter leur impact environnemental. Comment s’assurer dès la conception qu’un projet de quartier ou d’aménagement répond aux objectifs bas carbone et aux exigences de la transition écologique ?

NEPSEN accompagne les acteurs de l’aménagement et de la construction durable en intégrant des outils , comme Urbanprint, pour mesurer et optimiser l’empreinte carbone des projets.

Urbanprint, c’est quoi ?

Développé par Efficacity et le CSTB, Urbanprint est un outil qui permet d’évaluer l’impact carbone d’un projet d’aménagement à l’échelle d’un quartier ou d’une ZAC. Il repose sur la méthode Quartier Énergie Carbone de l’ADEME, garantissant une approche fiable et cohérente.

Grâce à cet outil, il est possible de :

• Répondre au besoin de planification durable face a à l’augmentation rapide de la population urbaine et la pression exercée sur les ressources naturelles et les conditions de vie ;
• Faciliter la transition écologique en concevant des projets alignés sur les objectifs de développement durable, réduire l’empreinte carbone des infrastructures et des bâtiments dès la conception du quartier ;
• Créer un outil de décision basé sur des données permettant de rapidement proposer différents scénarios.

Un outil performant, un accompagnement indispensable

Si Urbanprint est un outil puissant, il nécessite une expertise pour être exploité pleinement. Les consultants NEPSEN, aident leurs clients à :

• Analyser l’existant à partir des données de la Base de Données Nationale des Bâtiments (BDNB),
• Modéliser différents scénarios en testant des variantes sur l’utilisation des matériaux, les modes de chauffage ou encore la gestion des terres de chantier,
• Évaluer l’impact des choix techniques et proposer des alternatives plus durables,
• Accompagner les collectivités et aménageurs dans l’interprétation des résultats et la mise en place de solutions adaptées.

Comment fonctionne Urbanprint ?

Ci-dessous les grandes étapes de la réalisation d’une évaluation empreinte carbone :

• Importation des données existantes :
  Urbanprint propose une interface graphique permettant de créer sa zone à travailler. A partir de cette zone, Urbanprint réimporte les données de la BDNB – Base de données Nationale des bâtiments (que nous détaillerons ensuite). Il reste ensuite à vérifier et retravailler les typologies et caractéristiques des bâtiments. Si la taille de la zone reste correcte, la durée de réalisation est assez courte ;
• Création d’un scénario d’aménagement :
  Urbanprint permet de créer un scénario d’aménagement en intégrant un plan d’aménagement et en modifiant les bâtiments dans une interface graphique et en complétant les données pour toutes les typologies développées ou bien pour le bâtiment sélectionné.
• Export des données et traitement : Urbanprint traite directement l’ensemble des données et présente tous les résultats selon diverses méthodologies et formats pédagogiques.

La BDNB – Base de données nationale du Bâtiment

La Base de Données Nationale des Bâtiments (BDNB) est une initiative française visant à centraliser et structurer des informations sur l’ensemble des bâtiments présents sur le territoire national. Elle est gérée par le Service de la donnée et des études statistiques (SDES) et s’inscrit dans les politiques publiques liées à la transition énergétique et à l’aménagement du territoire.

Structurée à la maille « bâtiment », elle contient une carte d’identité pour chacun des 32 millions de bâtiments, résidentiels ou tertiaires à travers :

• morphologie structurale (volumes 2.5D, surfaces, hauteurs, topologie des faces) ;
• usages hébergés ;
• matériaux constitutifs et équipements techniques ;
• consommations énergétiques ;
• performance énergétique (étiquette DPE, consommation simulée, etc.) ;
• données administratives et économiques (périmètres de monuments historiques, zonages de risques argiles) ;
• adresses postales ;
• parcelles cadastrales ;
• lien avec l’ensemble des données de référence (BDTopo IGN, cadastre, OpenStreetMap).

32 millions de bâtiments répertoriés et renseignés selon plus de 400 informations caractéristiques, issues de plus d’une trentaine de bases de données.

Retour d’expérience : quels avantages sur le terrain ?

Cet outil modifie réellement la méthodologie des interventions du consultant, ses avantages sont les suivants :

Urbanprint offre une interface simple à utiliser avec divers niveaux de détails à positionner en fonction de l’avancé du projet et donc du Bilan Carbone.

Le logiciel a été conçu pour créer rapidement des scénarios permettant d’analyser le projet et mettant en avant la réduction carbone associée à chaque variante testée. Les efforts de la MOE et de la MOA peuvent donc être mis en avant. Dans le cadre de notre mission, nous avons créé :

• La modélisation de l’existant
• La modélisation d’un scénario de type « base » présentant un projet avec des niveaux de performance « business as usual »
• La modélisation du scénario prévisionnel, regroupant les variantes retenues et présentant le projet suite à ces modifications.

Urbanprint est conçu pour modéliser individuellement chaque variante de chaque typologie de bâtiment très facilement. Dans les variantes, il est notamment possible de changer le moyen de chauffage, faire évoluer le taux de matériaux biosourcés utilisés ou modifier le mode de gestion des terres de chantier. La présentation de la réduction carbone individuelle associée à chaque action à la MOA permet de rapidement comprendre quelles sont les actions les plus pertinentes. Ensuite l’ensemble des actions à inscrire au CPAUPE, fiches de lots peuvent être sélectionnées et un scénario « Performance » peut être créé pour traiter le dernier scénario (la somme des réductions carbone de chaque action individuelle n’étant pas égale à la réduction carbone de la modélisation de l’ensemble des actions).

L’utilisation d’un outil basé sur le référentiel Quartier Énergie Carbone de l’ADEME garantit une évaluation cohérente de l’empreinte des projets, en appliquant une méthodologie uniforme et comparable pour chacun.

En synthèse, Urbanprint accroît la rapidité de traitement et de création de scénarios ou de variantes, tout en aidant le consultant à se focaliser davantage sur l’accompagnement client.

Les limites identifiées 

Une boite « grise »

Comme pour l’ensemble des outils d’automatisation, la transparence des données et des hypothèses utilisées peut poser problème. Ce manque de clarté s’explique par la grande quantité de données et d’hypothèses impliquées. Bien que le descriptif s’efforce de fournir un maximum d’informations, il reste perfectible. Par exemple, il est actuellement possible de sélectionner une variante intégrant des matériaux biosourcés, mais la quantité précise en kilogrammes par mètre carré à inscrire au CPAUPE n’est pas spécifiée dans le descriptif. Efficacity reste toutefois disponible pour répondre à toutes nos questions.

Manque de flexibilité pour les variantes

Si Urbanprint ne propose pas la variante, il n’est pas possible de forcer ou créer une variante. Du fait que nos connaissances évoluent en continuent, nous avons besoin de cette capacité à modéliser nos nouvelles connaissances ou retours d’expérience.

Depuis l’expérimentation E+C- et le déploiement de la RE2020, l’IFPEB (Institut Français pour la Performance Environnementale du Bâtiment) a capitalisé une quantité de retour d’expérience importante à travers le Hub des Prescripteurs bas carbone. LE Hub a notamment réalisé plusieurs ateliers notamment :

• L’équation cout-Carbone des lots techniques
• L’équation cout-carbone des lots architecturaux
• Brief thématique – Béton bas carbone
• Brief thématique – Les façades décarbonés
• Brief thématique – Le béton bas carbone
• Brief thématique – Les matériaux biosourcés

Pour donner un exemple, le pourcentage vitré influe grandement sur l’empreinte carbone de la façade d’un bâtiment. L’inscription au CPAUPE/fiche de lot d’une limite adaptée aux orientations préanalysées permettra de faciliter l’atteinte des niveaux carbone des bâtiments avant la conception des bâtiments. Plus le travail sur le volume bas carbone, la structure architecturale bas carbone et autres sujets pré-conception de bâtiment sont maitrisés et plus le budget de la MOE bâtiment est maitrisé (car une liberté plus importante sera offerte sur le choix de matériaux second œuvre).

Difficultés sur le poste déplacement

Le poste déplacement est généralement le poste le plus émissifs dans un projet d’aménagement. Le volet déplacement intègre un nombre important d’hypothèses et énorméments de sous-postes avec une possibilité de variation limitée. Par exemple pour un projet à Paris, l’augmentation de l’utilisation du vélo, le développement d’une Gare du Grand Paris, le développement des véhicules électriques sont des actions majeures sur le volet déplacement qui ne peuvent être pris en compte par l’outil directement. Nous devons extraire les données, hypothèses, résultats pour les évaluer et comprendre les évolutions attendues sur le « dernier » poste très émissif lors d’un projet.

Nécessité d’un accompagnement du client

Afin de présenter les résultats, le client a besoin de comprendre l’ensemble des données intégrées, des hypothèses émises mais aussi de prendre de la hauteur par rapport aux résultats. Il lui faut donc intégrer en une seule mission :

• L’ensemble des informations concernant la méthodologie Bilan Carbone ;
• L’ensemble des informations concernant la méthodologie Quartier Energie Carbone ;
• L’ensemble des retours d’expérience et des connaissances associés à l’empreinte carbone de l’aménagement ;
• L’ensemble des retours d’expérience et des connaissances associés à l’empreinte carbone du Bâtiment sur tous les lots et sur chaque typologie.

Il y a un réel besoin d’accompagnement, de sensibilisation, de montée en compétence de chaque partie prenante du projet. Urbanprint permet de gagner du temps sur la production des analyses et évoluera pour tout intégrer avec le temps, le consultant pourra alors axer son accompagnement sur cette montée en compétence transversale de l’aménageur et/ou de la collectivité.

Évolutions attendues

L’outil est déjà très abouti, il y a évidemment diverses attentes en terme de développement. Suite à divers échanges avec Efficacity ces évolutions sont en réflexion ou prévues :

• Le besoin de télécharger les données intégrées et les résultats sous format exploitable ;
• Améliorer la précision des descriptif en terme d’hypothèses prises, données intégrées ;
• Intégrer les dernières données en terme de retour d’expérience bâtiment.