Bibliographie & annexes
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En anglais
RÉSUMÉ
Le monde du BTP a la réputation d'être traditionnel. Cet article montre qu'au-delà de ce cliché, ce secteur est poussé par notre urbanisation croissante et l'impérieuse nécessité d'un impact minimal sur nos ressources et notre environnement. Il est ainsi maintenant le lieu d'innovations, qualifiées à juste titre de nanotechnologiques. Cette innovation touche déjà et touchera autant l'habitat individuel que le tertiaire, le milieu urbain et nos grandes infrastructures, que celles-ci soient énergétiques, environnementales ou de mobilité. Cet article est également consacré aux matériaux d'enveloppe du bâtiment et à leur impact sur la qualité urbaine.
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The construction industry has a reputation for traditionalism. This article demonstrates that beyond this cliché, this sector is driven by our increasing urbanization and the urgent need for minimal impact on our resources and environment. It is now the place of innovation, qualified rightly as nanotechnology. Individual homes, the tertiary sector, the urban environment and our major infrastructures are all concerned, whether it is energy, environmental or mobility issues. This article is also dedicated to building envelope materials and their impact on urban quality.
Auteur(s)
-
Henri VAN DAMME : Directeur scientifique de l'Institut français des sciences et technologies des transports, de l'aménagement et des réseaux (IFSTTAR) - Professeur à l’École supérieure de physique et chimie industrielles, ESPCI-ParisTech
INTRODUCTION
Le monde du « BTP » a la réputation d’être traditionnel. L’objet de ce dossier, conçu en deux parties, est de montrer qu’au-delà de ce cliché, c’est au contraire un monde qui, poussé par notre urbanisation croissante et l’impérieuse nécessité d’un impact minimal sur nos ressources et notre environnement, sera le lieu d’innovations que l’on peut à juste titre qualifier de nanotechnologiques. La diversité des innovations qui se dessine va bien au-delà de l’usage – anxiogène pour le grand public – de nanoparticules. Ceci touche déjà et touchera autant l’habitat individuel que le tertiaire, le milieu urbain et nos grandes infrastructures, que celles-ci soient énergétiques, environnementales ou de mobilité. Ce premier dossier est consacré aux matériaux d’enveloppe du bâtiment et à leur impact sur la qualité urbaine.
Un monde aussi traditionnel que le bâtiment et le génie civil – le « BTP » pour faire court – peut-il être un terreau fertile pour l’accueil d’innovations faisant appel à la maîtrise de la matière aux échelles de longueur approchant celles de l’atome et des molécules ? Il n’y a pas si longtemps la question aurait paru saugrenue, tant le désir de traditionnel et de perpétuation des savoir-faire était au cœur des préoccupations, en particulier dans le monde du bâtiment. Le seul moteur du changement était pour le particulier le désir d’un confort supérieur et, pour le monde industriel, la marche vers plus de rationalité, d’efficacité et de profit.
Les choses ont changé, même si les motivations qui viennent d’être évoquées restent d’actualité. Les soucis d’efficacité énergétique, de réduction des émissions de gaz à effet de serre, d’économie des ressources naturelles, de durabilité et de recyclabilité, de maintien de la biodiversité, de sécurité aussi ont désormais pris le pas sur les précédents ou, tout au moins, les complètent. Ceci ouvre des perspectives nouvelles pour les innovations. Il reste malgré tout deux spécificités du monde de la construction à laquelle les nanotechnologies doivent s’adapter. La première est l’échelle – en volume, tonnage, nombre de pièces – à laquelle ces technologies doivent pouvoir diffuser. Aucun autre domaine de l’activité humaine ne rivalise sur ce point avec la construction. La seconde spécificité, qui découle en réalité de la première, est ce que l’on pourrait appeler la rusticité ou, plus exactement, la robustesse impérative de leur mise en œuvre. Une technologie n’a de chances de se répandre dans le monde de la construction que si elle est compatible avec une mise en œuvre relativement simple et si possible tolérante (robuste) vis-à-vis des écarts de procédure.
Le monde de la « construction » recouvre en réalité plusieurs domaines assez distincts sur le plan technique. Le premier est celui du bâtiment, c’est-à-dire essentiellement de l’habitat – individuel ou collectif – et des bâtiments du tertiaire. Le deuxième recouvre les grandes infrastructures de ce que l’on appelle habituellement le génie civil. C’est le monde des « ouvrages d’art » : ponts, tunnels, viaducs, barrages... Le troisième est celui de la route, qui possède lui aussi ses spécificités. Ce premier dossier traite du bâtiment en se concentrant sur les matériaux d’enveloppe et, plus particulièrement, sur les fonctionnalités que les nanotechnologies leur apportent grâce, le plus souvent, à l’ingénierie de leur porosité et de leurs propriétés de surface.
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Nanotechnologies et nanomatériaux dans le bâtiment et l’espace urbain
En anglais
1. Bâtiment et milieu urbain : contexte prévisible
Avant d’aborder la place des nanotechnologies dans le monde du bâtiment et dans notre environnement urbain, il est intéressant de faire un bref diagnostic de leur impact sur les deux postes qui gouvernent désormais en grande partie les orientations techniques, législatives et normatives : la consommation énergétique et l’émission de gaz à effet de serre.
En 2006, la France comptait environ 30 millions de logements résidentiels – dont 17 millions de maisons individuelles – auxquels s’ajoutent 10 millions de logements tertiaires. La même année, le bâtiment consommait à lui tout seul 44 % de notre énergie finale totale et le transport 32 % environ. Les 30 millions de logements – dont 17 millions de maisons individuelles – et les 31 millions de véhicules que possèdent les Français représentent donc ensemble plus de 75 % de la consommation énergétique finale du pays .
Une analyse plus détaillée des différents postes de consommation dans le bâtiment, neuf et existant, montre que le chauffage et l’eau chaude sanitaire restent, malgré une légère baisse continue, le poste dominant avec près de 70 % de la consommation, assurée majoritairement par le fuel et le gaz, sauf dans le neuf. La demande électrique, elle, est en augmentation régulière, ce qui va de pair avec notre soif d’équipements (électroménager, multimedia et bientôt domotique) et le recours de plus en plus fréquent à la climatisation. Ces chiffres globaux peuvent cependant masquer des différences importantes selon le type de bâtiment, résidentiel ou tertiaire, public ou privé. Par exemple, dans le tertiaire, l’éclairage et la climatisation représentent une part de la consommation énergétique nettement plus importante que dans le résidentiel.
Notre consommation énergétique est à mettre en parallèle avec son impact sur l’émission de gaz à effet de serre, dont 80 % est à attribuer à la production, la transformation et la consommation d’énergie d’origine fossile ....
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - Rapport ETHEL (Énergie, Transport, Habitat, Environnement, Localisations) de l’Action Concertée Énergie du Ministère de la Recherche et du CNRS http://ethel.ish-lyon.cnrs.fr/ (2004).
-
(2) - * - http://www.effet-de-serre.gouv.fr/images/medias/Evolutionsecteur.JPG.
-
(3) - ENKVIST (P.-A.), NAUCLER (T.), ROSANDER (J.) - A cost curve for greenhouse gas reduction - The McKinsey Quarterly, N° 1, pp 35-45 http://www.berc.berkeley.edu/flyers/McKinseyQ.pfhttp://www.mckinsey.com/clientservice/ccsi/greenhousegas.asp (2007).
-
(4) - MAUGARD (A.), VISIER (J.C.), QUENARD (D.) - Le Bâtiment à Énergie Positive - Futuribles, N° 304 (Janvier 2004).
-
(5) - QUENARD (D.) - Le Bâtiment à Énergie Positive - Supplément à La Recherche, N° 398 (Juin 2006).
-
(6) - QUENARD (D.) - * - ....
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