Quels logiciels pour réaliser l'Analyse du Cycle de Vie ?

Voici le troisième et dernier épisode de notre feuilleton sur l’ACV (Analyse du Cycle de Vie). Le premier épisode concerne l’ACV et indique à quoi elle sert : elle permet d'évaluer l’empreinte environnementale des bâtiments au cours de leur conception, de leur construction, de leur vie en œuvre et de leur destruction.

Le second article explique où trouver les données nécessaires : dans les PEP et les FDES rassemblés dans la base INIES. Ce troisième épisode dresse le tableau des logiciels disponibles pour réaliser l’ACV d’un bâtiment.

Les données nécessaires au calcul d’ACV se trouvent dans la base de données INIES. Pratiquement tous les logiciels mentionnés ici savent aller puiser directement dans cette base de données, grâce au Webservices mis en ligne par Inies. Ce qui évite les ressaisies de données et limite les risques d’erreur. ©INIES

Le rêve des concepteurs

Rappelons d’abord que personne ne réalise d’ACV sans s’appuyer sur un référentiel et une méthode de calcul qui guide l’ACV et permet surtout d’interpréter ses résultats. En France, pour l’essentiel, ce référentiel est celui du Label E+C-. Tous les autres Labels – BBCA, Effinergie, etc. – ont adopté le référentiel et la méthode de calcul E+C-, tout en fixant des objectifs un peu différents.

Ailleurs dans le monde, la Certification LEED requiert une ACV depuis la version LEED v4 applicable depuis le début de l’année 2018. De même, réaliser une ACV apporte des points dans un projet visant une certification BREEAM. Pour les concepteurs de bâtiments, l’ACV (Analyse du Cycle de Vie) est une nouvelle mission en plus de celles dont ils sont chargés : conception architecturale, calculs de structure, simulation thermique, dimensionnement des installations CVC, calculs thermiques et acoustiques réglementaires, etc.

Dans leurs rêves les plus fous, pour réaliser une ACV pour ces divers labels et certifications, ils ne quittent pas leur soft favori – Archicad ou Revit, par exemple - et des modules additionnels, voire des importations/exportations de fichiers de données vers des logiciels spécialisés, permettent d’exécuter tous les calculs dont ils ont besoin. Ce rêve n’est pas hors d’atteinte, pas tout à fait en tout cas.

elodie, le logiciel du CSTB, est conçu pour l’ACV. Il fait clairement ressortir les postes les plus importants et autorise toutes sortes de simulations pour trouver la solution constructive qui minimise l’empreinte environnementale d’un bâtiment. ©CSTB

Les outils ACV pour LEED et BREEAM

Selon qu’un concepteur utilise Revit d’Autodesk ou Archicad de Graphisoft, quelques extensions lui permettent de calculer l’évaluation ou une partie de l’évaluation de son projet  BREEAM, LEED, HQE, DGNB et dans plusieurs dizaines d’autres systèmes de certifications environnementales. La plus connue ce ces extensions pour Revit est One Click LCA (LCA : Life Cycle Analysis) de Bionova Ltd.

One Click LCA est disponible soit comme extension de Revit, soit comme un soft online. Dans ce dernier cas, il faut saisir les données en ligne, ou bien télécharger un fichier Excel avec les quantitatifs exacts des produits et systèmes utilisés, ou encore télécharger un fichier au format .IFC, dont le soft extraira les quantitatifs.

One Click LCA revendique la réalisation de calculs BREEAM, LEED, DGNB, HQE BBCA et E+C-. Cette extension figure bien dans la liste officielle des logiciels approuvés pour l’évaluation « Carbone » dans le label E+C-. Trois extensions One Click LCA différentes sont proposées en français : Starter (790 € HT/an), Business (1690 € HT/an) et Expert 2290 € HT/an).

Tally, une autre extension pour Revit, extrait les quantitatifs d’une maquette Revit. L’utilisateur affecte chaque ouvrage à un matériau répertorié dans la base de données Tally pour que le soft réalise une ACV. Tally ne se réfère à aucun label ni à aucune certification. Ce qui signifie que ses auteurs ont développé leur propre référentiel.

Bionova Ltd propose One Click LCA, une extension ou plugin de REVIT qui permet de réaliser des ACV sans quitter l’espace de travail Revit. ©Bionova Ltd

Le truchement des IFC

Depuis Archicad, All-Plan de Nemestcheck, AECOsim Building Designer de Bentley et tout autre programme CAD capable d’exporter des IFC, il est toujours possible d’exporter un fichier .IFC à partir d’une maquette numérique, puis de l’ouvrir avec un soft spécialisé dans l’ACV sachant importer de l’IFC, comme élodie du CSTB, par exemple.

L’emploi des fichiers BIM, directement ou par le truchement des IFC, pour obtenir les quantitatifs nécessaires à une ACV ont d’ailleurs conduit à un phénomène imprévu. Les AFC réalisés très en amont durant la conception d’un bâtiment, sont effectués sur la base de quantitatifs estimés par les BE et les économistes. Ils se sont parfois révélés comme considérablement sous-évalués, notamment sur des opérations de plus de 5 000 m².

Au fur et à mesure que les maquettes numériques se raffinent dans Revit ou Archicad durant la conception d’un bâtiment, à surface inchangée, les quantitatifs de toutes sortes de produits et systèmes, du béton aux menuiseries, augmentent et conduisent à des ACV de moins en moins favorables, mais de plus en plus proches de la réalité bâtie.

BBS Logiciels a développé ClimaBIM qui n’est autre qu’un plugin pour Revit ou bien une extension pour la plus récente version d’Archicad. Sans quitte l’environnement d’Archicad ou de Revit, il effectue les mêmes calculs que tous les modules de Climawin, dont l’ACV pour le label E+C-. ©BBS Logiciels

Les deux étapes du calcul E+C-

Passons maintenant au cas spécifique du label E+C- en France. Obtenir un niveau précis dans l’évaluation E+C- est la principale raison pour laquelle les concepteurs français se lancent dans une ACV. Les Labels BBCA et Effinergie reposent désormais sur la méthode E+C-. Le label ou expérimentation E+C- commence par une évaluation conventionnelle des consommations d’énergie, réalisées selon la méthode de calcul RT2012.

Les concepteurs doivent calculer les deux indicateurs de performance énergétique déjà connus dans la RT2012 : Bbio et Cep. Le label E+C- ajoute un indicateur supplémentaire : le Bilan Bpos, dont la valeur permet d’accéder à l’un des quatre niveaux – E1 à E4 – de la performance énergétique au sens E+C-.

Ces calculs conventionnels de performance énergétique doivent être exécutés à l’aide de l’un des logiciels agréés pour cela. Le site consacré au label E+C- en fournit la liste et la tient à jour : Climawin de BBS Slama, Cypecad MEP et Cypetherm de CYPE, DesignBuilder de DesignBuilder CETTEG, Lesosai de E4tech Sofware SA, Visual TTH de FAUCONNET Ingénierie, ArchiWizard de Graitec Innovation, Pleiades+Combies Module RT2012 d’Izuba énergies, U22Win RT2012 et U21 de Logiciels Perrenoud. A la fin de ces calculs thermiques, les logiciels ci-dessus exportent le fichier RSET (Récapitulatif Standardisé d’Etude Thermique).

Archiwizard est une solution intégrée pour le calcul RT, le calcul E+C-, la simulation thermique dynamique, le calcul et la simulation d’éclariage naturel, etc. disponible soit comme application indépendante, soit sous forme de plugin REVIT. © Graitec Innovation

Les logiciels agréés pour l’ACV dans le label E+C-

Au format XML, ce fichier RSET est lu par les logiciels d’ACV agréés pour le calcul de la partie « Carbone » du label E+C-. Le site consacré au label E+C- en donne la liste et la maintient à jour : ClimaWin de BBS Slama, OneClick LCA de Bionova, élodie du Cstb, novaEQUER d’Izuba Energies, ThermACV de logiciels Perrenoud, Béa de Bastide Bondoux et Archiwizard de Graitec Innovation.

Ces logiciels fonctionnent de trois manières différentes. Certains, comme élodie ou novaEquer, se limitent au calcul du C. Chaque fois que la partie RT est modifiée, il faut produire un nouveau fichier RSET et les nourrir des nouvelles données. D’autres, Archiwizard, Climawin ou ThermACV sont eux-mêmes des logiciels modulaires intégrés, capables de réaliser, si l’utilisateur dispose des modules nécessaires, toutes les études depuis le calcul de déperditions jusqu’à l’ACV, en passant par les calculs RT et le dimensionnement des équipements de chauffage.

Certains, enfin, existent aussi sous forme d’extensions REVIT : ArchiWizard, Climawin et OneClick LCA. Therbim la suite BIM de Logiciels Perrenoud est finalisée depuis quelques semaines. Elle sera testée durant l’été et commercialisée à l’automne 2018.

Travailler sans quitter Revit ou Archicad

ArchiWizard, Climawin, OneClick LCA et Therbim permettent de réaliser tous les calculs RT2012 et ACV sans quitter l’interface Revit, plus d’autres calculs selon les éditeurs : dimensionnement des radiateurs, des planchers chauffants, de la climatisation, des réseaux de distribution d’eau chaude, d’eau froide, d’évacuations, etc. BBS Logiciels (ex-BBS Slama) fait un pas de plus.

Sa suite ClimaBIM existe comme extension de Revit et d’Archicad. ClimaBIM possède les mêmes fonctionnalités que ClimaWin, y compris le calcul d’ACV pour E+C- dans la version commercialisée par BBS Logiciels. ClimaBIM est en effet distribué également par Abvent qui commercialise Archicad en France, dans une version limitée à la production du Bbio et du Cep. Hormis REVIT et Archicad, tous les autres logiciels de CAD requièrent l’exportation et l’importation d’un fichier au format IFC ou gbXML.