Obtenir les certifications et les normes des bâtiments avec le BIM (UE)

En 2024, le calcul du carbone d’un bâtiment sur tout son cycle de vie est devenu une obligation datée pour tous les bâtiments neufs de l’Union. La directive (UE) 2024/1275 impose de calculer leur potentiel de réchauffement global (GWP, en kg éq. CO2) dès 2028 au-delà de 1 000 m², puis pour tous en 2030 [1]. La taxonomie européenne exige déjà ce calcul pour les constructions de plus de 5 000 m² qui veulent être déclarées alignées [2], et BREEAM, LEED et DGNB attribuent des points à l’analyse du cycle de vie (ACV) du bâtiment.

Ces démarches puisent dans les mêmes données : quantités par élément et par matériau, données environnementales de produits, modèle énergétique, preuves de chantier. Un modèle BIM structuré pour cet usage en fournit une bonne partie. Voici la situation en août 2024, ce que le modèle peut alimenter, ce qui reste manuel, et le flux de travail que nous suivons chez Just BIM It.

Ce que l’Union européenne exige

La directive sur la performance énergétique des bâtiments

La refonte de la directive sur la performance énergétique des bâtiments (EPBD), datée du 24 avril 2024, est entrée en vigueur le 28 mai 2024. Les États membres doivent la transposer pour le 29 mai 2026 [1]. Son article 7 fixe deux calendriers pour les bâtiments neufs :

bâtiments à émission nulle : dès le 1er janvier 2028 pour ceux qui appartiennent à des organismes publics, dès le 1er janvier 2030 pour tous ;
GWP du cycle de vie calculé et indiqué dans le certificat de performance énergétique : dès le 1er janvier 2028 au-delà de 1 000 m² de surface utile, dès le 1er janvier 2030 pour tous.

L’annexe III demande un GWP par phase du cycle de vie, en kg éq. CO2 par m² de surface utile, sur une période de référence de 50 ans, calculé selon la norme EN 15978 sur le périmètre de l’indicateur 1.2 de Level(s) [1]. Avant le 1er janvier 2027, chaque État membre publie une feuille de route vers des valeurs limites de GWP pour les bâtiments neufs, avec des objectifs à partir de 2030 [1]. En Belgique, les Régions, compétentes pour la performance énergétique des bâtiments, transposeront ces obligations.

La taxonomie européenne

Pour l’activité 7.1 (construction de bâtiments neufs), le règlement délégué (UE) 2021/2139 exige un besoin en énergie primaire inférieur d’au moins 10 % au seuil national des bâtiments dont la consommation d’énergie est quasi nulle (NZEB). Au-delà de 5 000 m², il ajoute un test d’étanchéité à l’air et d’intégrité thermique, et un GWP calculé pour chaque phase du cycle de vie, communiqué aux investisseurs et aux clients qui le demandent. Les critères « ne pas causer de préjudice important » portent aussi sur la consommation d’eau des appareils sanitaires (hors logements) et sur la valorisation matière d’au moins 70 % des déchets de construction et de démolition non dangereux [2].

Level(s), le cadre commun

Level(s), le cadre européen d’indicateurs de durabilité pour les bureaux et les logements, compte six macro-objectifs, 16 indicateurs et trois niveaux d’usage, de la conception à l’exploitation [3]. L’indicateur 2.1 demande un devis quantitatif, une nomenclature des matériaux et leurs durées de vie. L’indicateur 1.2 en tire le GWP « du berceau à la tombe » selon l’EN 15978 : modules A1 à A5, B1 à B6, C1 à C4, plus le module D. Parmi les exigences minimales que son manuel fixe aux outils d’ACV figurent l’interopérabilité avec le BIM et l’emploi de déclarations environnementales de produits (DEP, ou EPD en anglais) conformes à l’EN 15804+A2 [3].

Ce que les référentiels récompensent

BREEAM International New Construction

Le BRE (Building Research Establishment) a publié le 1er décembre 2021 la version 6 de BREEAM International New Construction. Elle ne modifie que la catégorie Energy, dont les résultats sont désormais alignés sur les critères de la taxonomie [4]. Le crédit Mat 01 (Life cycle impacts), inchangé [4, 5], est celui qui dépend le plus du modèle :

un à cinq crédits selon le score du calculateur Mat 01, qui note la rigueur de l’outil d’ACV et l’étendue des éléments du bâtiment couverts ;
un crédit si au moins cinq produits spécifiés puis posés ont une DEP vérifiée, et un niveau exemplaire à partir de dix DEP propres au fabricant ;
des résultats transmis en IFC (Industry Foundation Classes, le format ouvert d’échange des modèles BIM), en Excel ou en CSV, élément par élément, classés selon les New Rules of Measurement (NRM), à l’année 0 et sur 60 ans [5].

BREEAM ne compare pas encore les résultats à une performance de référence [5]. Les crédits mesurent la rigueur et l’étendue de l’ACV.

BREEAM In-Use pour les bâtiments existants

BREEAM In-Use certifie les bâtiments en exploitation. Le certificat public de l’immeuble Puthof, à Borgloon, établi pour Cofinimmo, en donne un exemple belge. L’évaluation y suit le manuel « BREEAM International In-Use: Commercial Version 6 », la partie Asset Performance obtient la note Very Good (67,5 %), et le certificat, émis le 10 janvier 2022, est valable jusqu’au 10 janvier 2025 [6]. Comme le certificat expire, un modèle tel que construit tenu à jour resservira à chaque renouvellement.

LEED v4.1

LEED v4.1 BD+C (conception et construction), le référentiel de l’US Green Building Council, s’appuie sur l’ASHRAE 90.1-2016 et mesure la performance énergétique en coût et en émissions de gaz à effet de serre [7]. Son crédit Building Life-Cycle Impact Reduction accorde de 1 point (ACV de la structure et de l’enveloppe) à 4 points (réductions croissantes par rapport à un bâtiment de référence). Le crédit consacré aux DEP donne 1 point pour 20 produits documentés, une DEP propre au produit et vérifiée en externe comptant pour 1,5 produit [8].

DGNB

Dans la version 2023 du référentiel allemand DGNB pour les bâtiments neufs, le critère ENV1.1 (Klimaschutz und Energie, « protection du climat et énergie ») pèse 10,4 % de la note d’un immeuble de bureaux [9]. Il demande un modèle d’ACV dès les phases LP 2 à 4, de l’avant-projet au dossier de permis, pour comparer des variantes avec les apports des bureaux d’études. Il demande ensuite une ACV du bâtiment réalisé, fondée sur les DEP conformes à l’EN 15804 des produits posés. Les indicateurs séparent la construction (modules A1 à A3, B4, C3 et C4) et l’exploitation (module B6) [9].

En Belgique : TOTEM et les DEP

TOTEM (Tool to Optimise the Total Environmental impact of Materials) est l’outil d’ACV des bâtiments développé par les trois Régions, à travers l’OVAM, Bruxelles Environnement et le Service public de Wallonie [10]. Sa méthode repose sur deux normes européennes et couvre 12 groupes d’impacts, dont le réchauffement climatique [11]. Depuis la mise à jour du 17 mars 2023, TOTEM intègre les installations techniques et propose deux méthodes de calcul de l’énergie en phase d’utilisation [12].

Une FAQ destinée aux maîtres d’ouvrage publics, publiée sur le Guide Bâtiment Durable de Bruxelles Environnement et relue par les trois administrations régionales, recommande de modéliser le bâtiment complet dans TOTEM dès l’esquisse si possible, puis de tenir ce projet TOTEM à jour jusqu’à l’exécution. TOTEM importe un fichier IFC de 20 Mo au maximum, mais la FAQ note que le résultat dépend du niveau de détail du modèle et que l’import peut être laborieux. Elle conseille plutôt d’importer les quantités en Excel ou en CSV, selon le gabarit fourni par TOTEM [11].

L’arrêté royal du 22 mai 2014 fixe les exigences minimales des affichages environnementaux sur les produits de construction et l’enregistrement des DEP dans une base de données fédérale (programme B-EPD). Buildwise le cite, avec le supplément national NBN/DTD B 08-001:2017, parmi les documents de référence pour les DEP en Belgique [13]. Côté modèle, l’ISO 22057:2022 définit des gabarits de données qui rendent une DEP lisible par machine dans un environnement BIM [14].

Ce que le modèle fournit, et ce qui reste manuel

Donnée demandée	Fournie par le modèle BIM	Reste hors modèle
Quantités par élément et matériau (Level(s) 2.1, Mat 01, TOTEM)	Métrés par objet et par couche	Éléments non modélisés, pertes de chantier (A5)
Données environnementales	Identifiant de DEP ou de profil générique en propriété	Choix et validité de la DEP, version de l’EN 15804
Scénarios du cycle de vie	Durée de vie par objet	Remplacements (B4), transport (A4), fin de vie (C)
Énergie en exploitation (B6, BREEAM Ene 01, LEED)	Géométrie, parois, surfaces	Zonage thermique, occupation, systèmes, calcul PEB
Eau (taxonomie, BREEAM Wat 01)	Inventaire des appareils sanitaires	Débits des fiches produits
Preuves de fin de chantier (BREEAM, DGNB)	Modèle tel que construit	DEP et fiches des produits posés

Ce passage du modèle à l’ACV reste peu automatisé. Une revue de 60 études de cas publiée en 2020 relève des échanges manuels ou semi-automatiques entre modèles BIM et outils d’ACV, le plus souvent par tableur [15]. Le CSTC (aujourd’hui Buildwise) a décrit en 2019 cinq stratégies d’intégration, de l’export du métré vers un outil d’ACV jusqu’aux objets BIM enrichis de données ACV ; le choix dépend de la phase et des données disponibles, génériques ou propres au fabricant [16].

Les pièges les plus fréquents

Double comptage et éléments manquants

Quand l’architecte et l’ingénieur structure modélisent tous deux les dalles, l’export les additionne. L’étude du CSTC relevait déjà des conventions de modélisation et des niveaux de détail différents selon les disciplines et les phases [16]. Chaque catégorie d’éléments doit avoir une discipline propriétaire, seule lue par l’export ACV. À l’inverse, armatures, fixations, membranes et réseaux techniques manquent parfois au modèle. Il faut alors les estimer par ratios et le signaler dans le rapport d’ACV.

Un niveau de besoin d’information non défini

L’ISO 7817-1, publiée en juin 2024 et issue de l’EN 17412-1:2020, donne la méthode pour fixer à chaque jalon la géométrie, les informations alphanumériques et la documentation attendues [17]. Pour l’ACV, il faut au minimum des parois décomposées en couches de matériaux, une durée de vie et un identifiant de DEP par objet.

Des DEP incompatibles ou périmées

L’EN 15804+A2 sépare le GWP en trois parts, fossile, biogénique et liée à l’utilisation des terres [3]. Mélanger sans précaution des DEP établies selon l’amendement A1 et selon l’A2 revient à comparer des indicateurs définis différemment. Level(s) n’admet des données non conformes à l’EN 15804 que si leur plausibilité a été vérifiée et si elles datent de moins de 10 ans (données génériques) ou de 5 ans (données de fabricant) [3]. BREEAM exige des DEP valides au moment de la spécification [5].

Une ACV lancée trop tard

Le DGNB demande une ACV dès l’avant-projet, la FAQ TOTEM dès l’esquisse [9, 11]. Produite seulement pour le dossier de certification, l’ACV arrive après le choix du système constructif.

Le flux de travail que nous appliquons

Programme. Lister les crédits visés, les obligations (taxonomie, future transposition de l’EPBD) et l’outil d’ACV retenu, puis les traduire en exigences d’information du maître d’ouvrage au sens de l’ISO 19650 [18].
Niveau de besoin d’information. Fixer par jalon ce que le modèle doit contenir pour l’ACV, selon l’ISO 7817-1 [17].
Conventions de modélisation. Une discipline propriétaire par catégorie d’éléments, des matériaux par couche, une classification commune (NRM si BREEAM est visé), des propriétés pour la durée de vie et l’identifiant de DEP, des exports IFC 4.3 conformes à l’ISO 16739-1:2024 [19].
Extraction et contrôle. Extraire les métrés par élément et par matériau, les comparer au métré de l’économiste, puis les associer aux éléments TOTEM ou aux DEP.
Variantes. Comparer deux ou trois systèmes constructifs en esquisse et en avant-projet, tant que le choix reste ouvert.
Chantier. Remplacer les données génériques par les DEP des produits posés et mettre à jour les quantités.
Réception. Livrer le modèle tel que construit avec les preuves demandées en phase post-construction de BREEAM et pour l’ACV finale du DGNB. Ce modèle sert ensuite aux renouvellements BREEAM In-Use.

Références

Parlement européen et Conseil de l’Union européenne, Directive (UE) 2024/1275 du 24 avril 2024 sur la performance énergétique des bâtiments (refonte), Journal officiel de l’Union européenne, série L, 8 mai 2024. https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2024/1275/oj
Commission européenne, Règlement délégué (UE) 2021/2139 du 4 juin 2021 complétant le règlement (UE) 2020/852 (critères d’examen technique, volet climat), annexe I, activité 7.1, 2021. https://eur-lex.europa.eu/eli/reg_del/2021/2139/oj
N. Dodd, S. Donatello, M. Cordella (Centre commun de recherche de la Commission européenne), Indicateur Level(s) 1.2 : Potentiel de réchauffement global (PRG) du cycle de vie. Manuel d’utilisation, version 1.1, janvier 2021. https://susproc.jrc.ec.europa.eu/product-bureau/sites/default/files/2023-02/1.2.ENV-2020-00029-02-01-FR-TRA-00.pdf
BRE Group, International New Construction Version 6 has launched, 2022. https://bregroup.com/news/international-new-construction-version-6-has-launched/
BRE Global, BREEAM International New Construction 2016, Technical Manual SD233 2.0, Mat 01 Life cycle impacts, 2016. https://files.bregroup.com/breeam/technicalmanuals/BREEAMInt2016SchemeDocument/content/09_material/mat01_nc.htm
BRE Global, Certificat BREEAM In-Use BIU00009276-1.0, Puthof, Borgloon (Cofinimmo), 10 janvier 2022. https://www.cofinimmo.com/medie/5317/puthof-borgloon-breeam-asset-performance-certificate.pdf
U.S. Green Building Council, LEED v4.1, 2019. https://www.usgbc.org/leed/v41
W. Sullens, D. Parikh (U.S. Green Building Council), Materials & Resources in LEED v4.1, webinaire BuildingGreen, 28 janvier 2019. https://leeduser.buildinggreen.com/sites/default/files/USGBC_LEEDv4.1_MR_Webinar_1.28.19.pdf
DGNB, DGNB System, Kriterienkatalog Gebäude Neubau, Version 2023, ENV1.1 Klimaschutz und Energie, 2023. https://www.dgnb.de/filestorages/Downloads_unprotected/dokumente/kriterien/dgnb-kriterium-env-1-1-gebaeude-neubau-version-2023.pdf
European Circular Economy Stakeholder Platform, TOTEM: an online tool for architects that calculates the environmental footprint of buildings, 2019. https://circulareconomy.europa.eu/platform/en/toolkits-guidelines/totem-online-tool-architects-calculates-environmental-footprint-buildings
M. Vismara, S. Fransen (relecture OVAM, Bruxelles Environnement, Service public de Wallonie), Accompagnement des maîtres d’ouvrage publics pour intégrer des exigences liées à l’impact environnemental des matériaux de construction dans les marchés publics, annexe B : FAQ marché public, Guide Bâtiment Durable, 8 juin 2022. https://www.guidebatimentdurable.brussels/sites/default/files/documents/2022-12/TOTEM%20Mpublic_20220727_FR-AnnexeB.pdf
EnergyVille, The launch of the new version of the TOTEM tool, 29 avril 2023. https://energyville.be/en/blog/the-launch-of-the-new-version-of-the-totem-tool/
L. Delem, N. Neelen (Buildwise), Antenne Normes Impact environnemental et Économie circulaire : aperçu du cadre normatif européen et belge, version décembre 2023. https://www.buildwise.be/media/4a3fgdfi/2023-12-18-schema-normes-acv-na-mice-fr.pdf
ISO, ISO 22057:2022, Sustainability in buildings and civil engineering works. Data templates for the use of environmental product declarations (EPDs) for construction products in building information modelling (BIM), 2022. https://www.iso.org/standard/72463.html
T. Potrč Obrecht, M. Röck, E. Hoxha, A. Passer, BIM and LCA Integration: A Systematic Literature Review, Sustainability, 12(14), 5534, 2020. https://doi.org/10.3390/su12145534
L. Wastiels, R. Decuypere, Identification and comparison of LCA-BIM integration strategies, IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 323, 012101, 2019. https://doi.org/10.1088/1755-1315/323/1/012101 (présentation au congrès SBE19 de Graz : https://www.tugraz.at/fileadmin/user_upload/tugrazExternal/570da940-43c8-4fcc-98c3-01b8c77c6316/Presentations/Proc2_03_wastiels.pdf)
ISO, ISO 7817-1:2024, Building information modelling. Level of information need. Part 1: Concepts and principles, 2024. https://www.iso.org/standard/82914.html
ISO, ISO 19650-1:2018, Organization and digitization of information about buildings and civil engineering works, including building information modelling (BIM). Information management using building information modelling. Part 1: Concepts and principles, 2018. https://www.iso.org/standard/68078.html
ISO, ISO 16739-1:2024, Industry Foundation Classes (IFC) for data sharing in the construction and facility management industries. Part 1: Data schema, 2024. https://www.iso.org/standard/84123.html