Résumé de section

  • Replier Déplier

    Material and Energy Flows - Überbauung Bombasei-Areal

    Tout replier Tout déplier

    • This story explores the sustainability of the Bombasei-Areal in Nänikon. Beneath its calm timber and straw architecture lies a complex network of materials, energy flows, and social dynamics. Using four digital tools, viride, EcoTool, One Click LCA, and REMMS, we uncover different facets of the building, from ecological impact and energy use to material choices and social value.

      Case Study: Überbauung Bombasei-Areal

    •   author Arianna Lurati 16.04.2026  

    • Photo: Beat Brechbühl

  • Replier Déplier

    Material and Energy Flows - Überbauung Bombasei-Areal

    • Les émissions de gaz à effet de serre

      Quel cadre et quelles limites pour les émissions de gaz à effet de serre incorporées devraient être utilisés ?

      Aujourd'hui, les émissions de gaz à effet de serre se produisent tout au long du cycle de vie d'un bâtiment : construction, exploitation, entretien, rénovation et démolition.

      Pour cette histoire, nous utilisons la trajectoire climatique de la SIA suisse (SIA 390/1:2025) comme cadre de référence. Il prend en compte les émissions liées à la construction et à l'exploitation, à l'exclusion de la mobilité, et fournit une référence claire pour évaluer la performance écologique des bâtiments en Suisse.

      Dans le graphique suivant, nous présentons les émissions liées à la construction et à l'exploitation.

    • The comparison of limit and/or benchmark values for construction and operation, using the example of a new residential building. Source: Net-zero greenhouse gas emissions in the building sector; Federal Office of Energy, 2024.

    • Les résultats de l'enquête ont été publiés dans un rapport de la Commission européenne.

      Viride - dessiner la réalité

      Outil : viride

      Les outils : Viride.

      Nous commençons par explorer l'aire de Bombasei à l'aide de viride. Avec seulement quelques données de base - emplacement, année de construction, surface du toit et principaux éléments du bâtiment - nous pouvons déjà traduire l'architecture en données environnementales mesurables. Étape par étape, le bâtiment commence à révéler comment il consomme de l'énergie, émet des gaz à effet de serre et stocke du carbone.

      L'étape la plus gourmande en données se concentre sur les composants du bâtiment. Pour chaque élément - fondations, murs extérieurs ou toit - nous définissons sa surface et sélectionnons la typologie la plus proche dans une liste prédéfinie. Nous commençons par les murs extérieurs. D'après les plans, ils sont en bois lamellé-croisé, enduits des deux côtés, avec une isolation en paille entre les deux. En recherchant la typologie de construction la plus proche dans la bibliothèque de viride, l'outil renvoie immédiatement une première série de valeurs :

      La typologie de construction la plus proche est celle qui est la plus proche de la typologie de construction la plus proche.

      • 4,27 kWh/m²(ERA)a Énergie primaire non renouvelable
      • 1,07 kgCO₂-eq/m²(ERA)a Émissions de gaz à effet de serre
      • 0,25 kgC/m²(ERA)a Carbone biogénique

      Déjà, nous pouvons constater que les émissions de gaz à effet de serre ont été réduites.

      Déjà, nous pouvons voir que les murs font plus que maintenir le bâtiment, ils stockent du carbone tout en utilisant l'énergie de manière efficace. Faisons l'expérience : et si ces murs étaient faits de béton armé au lieu de bois ? Immédiatement, les chiffres changent:

      Modèle

      • 7,14 kWh/m²(ERA)a Énergie primaire non renouvelable
      • 2,32 kgCO₂-eq/m²(ERA)a Émissions de gaz à effet de serre
      • 0 kgC/m²(ERA)a Carbone biogénique

      La demande d'énergie augmente, les émissions augmentent et le stockage du carbone disparaît. C'est ainsi que l'on constate l'impact sur le climat d'une seule décision matérielle.

      La demande d'énergie augmente, les émissions augmentent et le stockage du carbone disparaît.

    • Comparaison entre deux murs extérieurs différents

       

    • Pour la phase de construction, les résultats sont les suivants :

      Les flux d'énergie et d'émissions de la phase de construction sont les suivants

      • 47,65 Énergie primaire non renouvelable (EPNR) en kWh/m²(ERA)a
      • 12,44 Émissions de gaz à effet de serre (GES) en kgCO₂-eq/m²(ERA)a
      • 1,2 Carbone biogénique en kgC/m²(ERA)a

      Les bâtiments résidentiels conventionnels

    • The diagram shows the results of the VIRIDE simulation for non-renewable primary energy (PENE), greenhouse gas emissions (GHG), and biogenic carbon per square meter of gross floor area per year.

    • Les valeurs apparaissent légèrement plus élevées que les références SIA. Ceci est principalement dû à l'utilisation par viride de typologies prédéfinies. Le mur extérieur du Bombasei-Areal est un système léger et multicouche composé d'un enduit à la chaux, d'une isolation en paille, de panneaux CLT, de plaques de fibres de gypse et d'une finition intérieure à l'enduit à la chaux. Cette stratification précise, et en particulier l'utilisation de la paille comme matériau isolant biosourcé, ne peut être pleinement représentée dans le catalogue de viride.

      Au Bombasei-Areal, environ 420 tonnes de paille sont utilisées. Avec un facteur de stockage du carbone d'environ -1,34 kg de CO₂ par kilogramme de paille, cela correspond à environ 560 tonnes de CO₂ stockées dans le tissu du bâtiment. Cette contribution significative n'est donc pas entièrement visible dans les résultats actuels de viride, ce qui signifie que le stockage réel de carbone biogénique du projet est plus élevé que ce que l'outil indique.

      Cela met en évidence à la fois une limite et une force de viride. Sa limite réside dans la représentation simplifiée de systèmes de construction complexes et biosourcés. viride fonctionne donc comme un point d'orientation fiable plutôt que comme une représentation complète, soutenant une prise de décision éclairée tout en indiquant où des analyses plus détaillées et spécifiques aux matériaux sont nécessaires.

      Viride est un outil d'aide à la prise de décision.

    • Qu'est-ce que la deuxième perspective temporelle nous apprend ? Elle met l'accent sur le fonctionnement du bâtiment. VIRIDE montre ici comment le Bombasei-Areal se comporte dans son utilisation quotidienne, au-delà de l'impact intégré dans ses matériaux. Pour la phase d'exploitation, les résultats indiquent :

      Les résultats de la phase d'exploitation sont les suivants

      • 2,57 kgCO₂-eq/m²(ERA)a Émissions de gaz à effet de serre (GES)

        La phase d'exploitation est terminée.

      • 68,22 kWh/m²(ERA)a Consommation propre d'énergie renouvelable, générée par la toiture inclinée photovoltaïque

        .

      Ces valeurs décrivent le comportement du bâtiment dans le temps : la quantité d'émissions qu'il émet lorsqu'il est utilisé et l'efficacité avec laquelle il peut couvrir une partie de sa demande d'énergie par une production renouvelable sur site. La perspective opérationnelle complète donc l'analyse de la construction, montrant que la durabilité n'est pas seulement déterminée par la composition d'un bâtiment, mais aussi par la manière dont il produit et consomme de l'énergie chaque jour.

    • Opération et consommation d'énergie sur site du Bombasei-Areal

      .

    • Cette première partie de l'histoire montre également que viride travaille avec des typologies prédéfinies. Il ne peut pas saisir chaque couche de matériau ou l'épaisseur exacte de chaque composant, et ses résultats doivent donc être considérés comme des approximations plutôt que comme des calculs précis. Son véritable atout réside ailleurs : il permet de répondre à une question simple et cruciale en matière de conception - où devrions-nous regarder de plus près ?


      À partir de là, d'autres outils tels qu'EcoTool, One Click LCA et REMMS peuvent prendre le relais pour approfondir l'analyse. viride fournit la première esquisse, la première comparaison et le premier aperçu, ouvrant la voie à des investigations plus détaillées et plus ciblées.

    • EcoTool - approfondir les matériaux

      Outil : EcoTool

      Outil

      Explorons le Bombasei-Areal avec EcoTool. Ici, l'accent n'est plus mis sur les typologies mais sur la définition de couches de construction réelles. Au lieu de travailler avec des systèmes de construction généralisés, le bâtiment est décrit à travers ses matériaux et composants individuels.

      EcoTool commence à l'échelle des composants individuels du bâtiment. Il nous permet de construire chaque élément du Bombasei-Areal couche par couche : structure, isolation et finitions. Pour chaque couche, il faut définir le matériau et son épaisseur. Cela permet de décrire exactement le bâtiment tel qu'il est construit, y compris les matériaux renouvelables tels que la paille.

      Nous commençons par la construction du rez-de-chaussée. Selon les plans d'exécution, la structure est assemblée étape par étape, y compris la couche de 750 mm d'isolation en paille. Le résultat se présente sous la forme d'une section qui visualise chaque couche du composant ainsi que sa performance environnementale. Il montre que chaque mètre carré de rez-de-chaussée est responsable de 2,4 kgCO₂-eq/m²a d'émissions de gaz à effet de serre (GES).

      En changeant un matériau ou en ajustant l'épaisseur d'une couche, nous pouvons immédiatement voir comment les valeurs augmentent ou diminuent.

    • Ground floor slab build up, layer by layer

    • Dans le Bombasei-Areal, les sols n'ont pas tous la même composition. Chaque situation requiert une logique de construction différente. Le sol du niveau souterrain au-dessus du garage est en béton. Le plancher du rez-de-chaussée entre un espace chauffé et un espace non chauffé contient une couche d'isolation beaucoup plus épaisse, avec 750 mm de paille. Les planchers supérieurs entre deux espaces chauffés, ainsi que les dalles des balcons, suivent encore une autre stratification.

      Les différents types de planchers, murs, toits et plafonds sont donc reconstruits individuellement dans EcoTool. Le Bombasei-Areal n'est plus simplifié en typologies, mais représenté dans toute sa complexité constructive.

    • Les éléments constitutifs du Bombasei-Areal, construits couche par couche, chaque matériau étant représenté à son épaisseur réelle.

      .

    • Une fois que tous les composants sont construits couche par couche et optimisés, nous passons de l'échelle des matériaux à celle du bâtiment dans son ensemble. Dans l'étape d'optimisation du bâtiment, nous entrons les surfaces de chaque composant défini précédemment.

      Le résultat est une série de diagrammes montrant la contribution de chaque élément aux émissions de la phase de construction.

      Pour le Bombasei-Areal, les diagrammes montrent que le plancher et les fenêtres ont le plus grand impact sur les émissions liées à la construction. Cependant, dans le premier diagramme, le système photovoltaïque n'est pas encore inclus. Une fois qu'elle est prise en compte, la répartition globale change de manière significative. Les murs extérieurs ne sont plus la principale source d'émissions, mais le système photovoltaïque devient la principale source d'émissions, représentant environ 35 % des émissions totales de la phase de construction. En même temps, le système photovoltaïque fournit de l'énergie renouvelable produite localement, réduisant les émissions opérationnelles et l'empreinte carbone globale du cycle de vie.

      Les murs extérieurs ne sont plus le principal contributeur.

    • Quel est l'élément de construction qui a le plus d'impact ? Dans le premier diagramme, il s'agit du mur extérieur. Dans le second, une fois le système photovoltaïque inclus, il devient le contributeur dominant.

    • La dernière étape avant de lancer la simulation complète consiste à définir les paramètres généraux du projet qui décrivent le bâtiment dans son ensemble. Le projet est situé à Zürich-Kloten à une altitude de 425 m au-dessus du niveau de la mer, et la surface de référence énergétique (ERA) est fixée à 3 322 m². Nous définissons ensuite le système photovoltaïque avec une production annuelle d'électricité prévue d'environ 36 000 kWh. Enfin, les services du bâtiment sont spécifiés, y compris les systèmes de chauffage, de ventilation et d'approvisionnement en énergie.

      Sur la base de ces données, le modèle génère une série de résumés graphiques qui décrivent les flux de matières, d'énergie et de CO₂ du Bomber Areal, en mettant l'accent sur les émissions de gaz à effet de serre et la demande d'énergie primaire non renouvelable.

      Les données de l'article sont présentées dans le tableau ci-dessous.

      • 10,3 kg CO₂-eq / m² ERA / a, Construction Émissions de gaz à effet de serre

        Les émissions de gaz à effet de serre de l'industrie automobile sont en augmentation.

      • 0,8 kg CO₂-eq / m² ERA / a, Exploitation Émissions de gaz à effet de serre

        Les émissions de gaz à effet de serre de l'ERA / a, sont de l'ordre de 0,5 kg CO₂-eq / m².

      • 44,4 kWh oil-eq / m² ERA / a, Construction Énergie primaire non renouvelable

        Les émissions de CO₂-eq / m² ERA / a, Exploitation

      Dans l'ensemble, ces résultats indiquent que l'impact environnemental du projet est dominé par la phase de construction, qui représente la grande majorité des émissions de gaz à effet de serre et de la demande d'énergie primaire non renouvelable, tandis que la phase d'exploitation ne contribue que de façon relativement mineure aux émissions totales de CO₂.

      La phase d'exploitation est une étape importante dans le processus d'évaluation de l'impact environnemental du projet.