Ecoconception : de nouveaux chemins pour bâtir et rafraîchir la ville

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Environnement

Réduire l’impact environnemental dès l’amont : telle est l’ambition de l’écoconception. Dans les matériaux de construction comme dans la planification urbaine, cette approche conduit chercheurs, industriels et acteurs publics à repenser ensemble les manières de concevoir, de produire et d’aménager. Ainsi émergent des solutions plus sobres, plus locales et plus systémiques.

L’écoconception suppose d’intégrer les impacts environnementaux dès la conception. Mais encore faut-il disposer des bons outils pour les mesurer. 

Au sein du Laboratoire Navier (Ecole nationale des ponts et chaussées/Université Gustave Eiffel/CNRS) la chercheuse Adélaïde Feraille, travaille précisément à affiner ces outils. Selon elle, « si l’analyse de cycle de vie (ACV) permet d’évaluer différents impacts environnementaux, elle ne met pas en évidence l’intérêt de la recyclabilité d’un produit ». Pour compléter cette approche, ses travaux portent sur un indicateur de circularité – une note comprise entre 0 et 1 - destiné à mieux intégrer la capacité des matériaux à être réemployés ou recyclés dans le temps. « L’idée, c’est de montrer, sur un process donné, que le fait de recycler un matériau une, deux ou trois fois peut être bénéfique - mais pas systématiquement ». Car le recyclage lui-même n’est pas neutre : il dépend des conditions énergétiques, des pertes de performance et des réalités industrielles. L’évaluation reste donc comparative, située, et jamais absolue.

Aurore Wurtz, ingénieure de recherche au Co-innovation Lab de l’Ecole Nationale des Ponts et Chaussées et chercheuse associée au laboratoire Navier, travaille ce nouvel indicateur dans le cadre d’une collaboration avec Vinci Construction, sur l’application de l’indicateur de circularité à une solution de mix de granulats, de matière vierge et de matière secondaire, OGÊO. « Une démarche d’économie circulaire à l’échelle du bâtiment nécessite de prendre en compte la circularité technique, l’impact environnemental, le coût et les enjeux sociaux. L’indicateur sur lequel nous travaillons permet de traduire le taux de circularité technique d’un produit », a expliqué la chercheuse lors du colloque sur l’écoconception, organisé par le CNRS en janvier 2026. « L’indice calculé prend en compte le taux de circularité de la matière en entrée, de la matière en sortie en tenant de compte l’efficacité du recyclage (perte de matière dans les voies de valorisation), la durée de vie et la fonctionnalité », a démontré Aurore Wurtz. Avant de conclure : « L’intérêt de cet indicateur est de suivre la matière sur l’ensemble de ses cycles, depuis la matière vierge jusqu’à son élimination finale, quels que soient le nombre de cycles »

Par ailleurs, Adélaïde Feraille met en garde contre une simplification excessive des enjeux environnementaux. « Le CO₂ est une urgence, mais si on se focalise uniquement dessus, on risque de créer d’autres problèmes environnementaux qu’on ne saura pas traiter ». Aussi la chercheuse plaide-t-elle pour une approche multicritère, attentive aux effets collatéraux : « Aujourd’hui, on ajoute parfois des produits chimiques pour améliorer le bilan carbone, mais ces produits ont eux-mêmes des impacts, notamment en termes de toxicité ».  

Enfin, la chercheuse rappelle un principe méthodologique essentiel : les indicateurs développés ne sont pas conçus pour attribuer une note absolue à un projet, mais pour permettre des comparaisons de scenarios alternatifs. La fonctionnalité comparée doit être équivalente pour que les résultats aient du sens. « Comparer un mètre cube de matériau avec un autre mètre cube de matériau n’a aucun sens », illustre la chercheuse.

Une approche multidisciplinaire


Ce besoin d’une lecture plus fine et plus complète des impacts appelle un changement plus large : celui des cadres mêmes de la conception.

Au CNRS, cette évolution est portée par une approche résolument interdisciplinaire. Pour Martina Knoop, Directrice de la Mission pour les initiatives transverses et interdisciplinaires (MITI), « l’écoconception ne se limite pas aux matériaux : elle concerne aussi les méthodes, les protocoles et les façons de faire. » Autrement dit, les indicateurs - aussi sophistiqués soient-ils - ne prennent sens que s’ils s’inscrivent dans une démarche globale. Martina Knopp analyse : « il s’agit de penser dès l’amont tout le cycle de vie, de la fabrication jusqu’à la réutilisation ou la seconde vie. Il importe d’élargir le regard. A titre d’exemple, la ville de demain est un système complexe, qui nécessite de combiner des approches du micro au macro ».

Le colloque sur l’écoconception organisé en janvier 2026 par le CNRS a matérialisé cette approche.  En réunissant sciences dures, sciences du vivant, sciences humaines et sociales, industriels et acteurs publics, il a montré que l’écoconception est avant tout une démarche collective, qui suppose de relier les échelles, les disciplines et les temporalités.

Dans cette perspective, les outils développés par la recherche - comme l’indicateur de circularité - apparaissent moins comme des fins en soi que comme des leviers pour transformer en profondeur les pratiques.

CoLoRe ou l’écoconception en action


C’est précisément ce passage de la théorie à la pratique qu’illustre le laboratoire commun CoLoRe (Construction with Local Ressources). En associant l’Institut de recherche Dupuy de Lôme1  et le Laboratoire CBTP du groupe de BTP Pigeon, ce dispositif met en œuvre, à l’échelle industrielle, les principes évoqués en amont : prise en compte des impacts, valorisation des ressources et intégration du cycle de vie.

Pour Arnaud Perrot, professeur à l’Université de Bretagne Sud et responsable scientifique du LabCom, ce changement est d’abord un changement de référentiel : « nous ne cherchons pas uniquement la performance technique, mais des solutions capables d’allier performance et réduction de l’impact environnemental ». Cette ambition se traduit par un ancrage territorial fort : « l’un des principes fondamentaux est de travailler à partir des ressources disponibles sur le territoire, sans créer de nouvelles filières génératrices de déchets », complète le chercheur.

Mais pour que ces innovations dépassent le stade expérimental, encore faut-il qu’elles puissent être déployées à grande échelle. C’est tout l’enjeu du lien entre recherche et industrie. « Le laboratoire commun CoLoRe permet de relier recherche fondamentale, développement industriel et mise sur le marché », souligne Damien Rangeard, responsable R&D du groupe Pigeon. Les travaux menés - liants bas carbone issus de coproduits, réduction du sable naturel, solutions en terre crue ou alternatives au bitume - illustrent cette volonté de concilier performance, sobriété et faisabilité. Ils rappellent aussi que l’écoconception ne peut réussir sans prendre en compte les contraintes économiques, réglementaires et industrielles - prolongeant, à leur manière, les exigences méthodologiques posées en amont par la recherche.

Intégrer l’écoconception dans la fabrique urbaine


A l’échelle urbaine, l’écoconception change de dimension. Elle concerne des systèmes où interagissent usages, formes urbaines et conditions climatiques. C’est l’approche développée par Martin Hendel, enseignant-chercheur à l’université Gustave Eiffel, rattaché au Laboratoire Interdisciplinaire des Énergies de Demain (LIED, CNRS/Université Paris-Cité) et cofondateur d’Urban Cooling Solutions : « Nous ne faisons pas directement de l’écoconception de matériaux, mais de l’écoconception des espaces ».

Ce déplacement transforme la logique de conception : il ne s’agit plus de chercher une solution optimale en soi, mais la plus pertinente dans un contexte donné. « L’objectif est d’optimiser les aménagements en mettant les efforts là où ils sont réellement utiles ».

À travers l’indicateur de potentiel de rafraîchissement (IPR), son équipe identifie les zones les plus exposées à la chaleur pour orienter les choix d’aménagement. L’enjeu est d’intervenir dès la conception, en privilégiant des solutions passives - végétalisation, ombrage, désimperméabilisation - plutôt que des dispositifs techniques coûteux.

Dans un environnement contraint, l’écoconception devient ainsi une démarche d’arbitrage : elle ne s’impose pas d’emblée, mais progresse par intégration progressive des enjeux dans les décisions urbaines.

L’écoconception, transformation silencieuse mais décisive, redessine déjà les contours d’un urbanisme plus sobre et plus conscient de ses impacts.

  • 1IRDL, CNRS/Université Bretagne Sud / ENIB / ENSTA Bretagne / Université Bretagne Occidentale

Autour de la construction, un riche écosystème d’innovation

  • Le laboratoire commun RENNAT (Rennes, Nature & Adaptation Territoriale) réunit Rennes Métropole et le laboratoire Littoral – Environnement – Télédétection – Géomatique (LETG, CNRS/Université Rennes 2) étudie vise à mieux comprendre le rôle des arbres en ville face au changement climatique. Ce laboratoire inédit associe directement une collectivité aux travaux de recherche, dans une logique de co-construction. Données, outils numériques et approches pluridisciplinaires visent à éclairer les décisions publiques. La démarche s’appuie sur une connaissance fine du territoire, sur l’étude du patrimoine arboré et sur la mobilisation des agents de terrain. Elle entend aussi accompagner élus, agents et citoyens dans l’appropriation des enjeux. Une recherche ancrée dans le réel, au service de territoires urbains plus résilients.
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  • La chaire industrielle SWITCH (Sustainable Wood Insulation concrete for a Transition to low Carbon Habitat) réunit Polytech Clermont, l’entreprise CCB Greentech et l’Institut Pascal (Université Clermont Auvergne/CNRS) autour d’un matériau biosourcé innovant : le béton de bois. Elle vise à mieux caractériser les propriétés de TimberRoc, matériau de construction à faible empreinte carbone,  à développer de nouvelles formulations et à évaluer les performances des systèmes constructifs associés. La chaire comprend aussi un important volet formation. Une initiative au croisement de la recherche, de l’industrie et de la transition bas carbone.
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  • CIMEN explore une voie de rupture pour réduire l’empreinte carbone du ciment. Le projet développe de nouveaux ciments à partir de minéraux silico-magnésiens non carbonatés, afin d’éviter les émissions liées au décarbonatage du calcaire. Porté par deux laboratoires du CNRS et de l’Université Paris-Saclay, il repose sur un procédé de broyage adapté, électrifiable avec des énergies renouvelables. Cette approche vise à conjuguer viabilité économique et bilan carbone neutre, et pourrait même permettre l’absorption de CO2 atmosphérique. De quoi ouvrir la voie à un ciment à bilan carbone net négatif.
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  • Duoverse, start-up fondée entre la France et Singapour, développe des jumeaux numériques hybrides qui associent intelligence artificielle, simulation physique et expertise humaine. Soutenue par CNRS@CREATE, première filiale du CNRS à l’étranger, et l’École nationale supérieure d’Arts et Métiers, la start-up propose une approche plus sobre en calcul et en données. Déjà appliquée à l’industrie, sa technologie s’étend aussi à l’urbanisme et aux smart cities, avec des simulations en temps réel utiles à la décision. Une innovation conçue pour conjuguer performance, sécurité des données et responsabilité environnementale.
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  • LaterX développe un éco-ciment très bas carbone à base de latérite activée, capable de remplacer une part importante du clinker dans des ciments normés, sans changer les pratiques industrielles existantes. La technologie repose sur des procédés moins énergivores que les procédés conventionnels. Elle s’appuie sur une ressource abondante dans les régions tropicales, également présente en Europe. Pensée comme une solution « plug-and-play », elle vise les centrales de béton prêt à l’emploi, la préfabrication et le génie civil. Le projet, porté par l’entrepreneur Jérôme Lombardi et Mohend Chaouche, directeur de recherche CNRS, issus des laboratoires LMPS et LPS à Saclay, a rejoint le programme RISE du CNRS en décembre 2025.