Activité 8 – ACV menuiserie bois vs alu vs PVC SITUATION PRO + EDD

Ch03 – Rayonnement thermique | Terminale ERA | ⏱ 35 min

Dernière mise à jour : 4 juin 2026

Ce que tu vas apprendre :

Comprendre l'analyse de cycle de vie (ACV)
Comparer 3 matériaux de menuiserie sur tout le cycle de vie
Identifier le matériau le plus écologique selon le critère

🤔 Avant de commencer

Une fenêtre PVC est moins chère qu'une fenêtre bois. Une fenêtre alu est plus durable. Une fenêtre bois est plus chaleureuse. Mais laquelle a vraiment le moins d'impact environnemental ?

Il faut comparer sur le cycle de vie complet :

Extraction matières premières.
Fabrication.
Transport.
Utilisation (entretien).
Fin de vie (recyclage / déchet).

On totalise plusieurs indicateurs : CO₂, énergie grise, eau consommée, matières recyclables.

Le bois domine sur la majorité des critères grâce à sa séquestration carbone (1 m³ de bois = 0,9 t CO₂ stocké). PVC perd en fin de vie (incinération). Alu reste compétitif si recyclé.

Le « vrai » coût écologique nécessite une ACV professionnelle (méthode normée ISO 14040).

Situation – Camille, architecte d'intérieur durable (Bordeaux)

Camille, architecte d'intérieur et fondatrice d'ÉcoDesign 33 Bordeaux, conseille un client constructeur de maisons individuelles bas carbone. Elle doit recommander le matériau des 30 fenêtres standard (1,2 × 1,4 m) avec un argumentaire ACV.

Document 1 — Tableau ACV menuiserie 1,2 × 1,4 m (vitrage double low-e identique)

Indicateur	Bois pin certifié PEFC	Alu primaire	Alu recyclé	PVC
Masse cadre (kg)	22	8	8	12
CO₂ fabrication (kg)	15	92	27	56
CO₂ séquestré (bois)	-37	0	0	0
CO₂ net cycle (kg)	-22	+92	+27	+56
Énergie grise (kWh)	180	520	140	320
Eau consommée (L)	250	3 200	800	1 500
Durée vie (ans)	30-50	40-60	40-60	25-30
Recyclage fin de vie	50 % (biomasse)	95 %	95 %	30 %
Entretien	Lasure tous 5 ans	Aucun	Aucun	Aucun
Prix neuf €	650	950	950	450

📖 Vocabulaire

ACV (Analyse de Cycle de Vie): Méthode normalisée ISO 14040 pour évaluer l'impact environnemental d'un produit du « berceau à la tombe ». 10-15 indicateurs (CO₂, eau, énergie, déchets...).
Énergie grise: Énergie totale consommée pour fabriquer, transporter, installer un produit. Pour 1 fenêtre : 140-520 kWh selon matériau.
Séquestration carbone: Capacité du bois à capter du CO₂ atmosphérique pendant sa croissance (photosynthèse). 1 m³ bois stocke 0,9 t CO₂.
FDES (Fiche Déclaration Environnementale et Sanitaire): Document obligatoire RE2020. Synthèse ACV pour matériaux construction. Base de données INIES (publique).

Q1 APP

Bilan CO₂ net pour 30 fenêtres bois.

Bilan unitaire bois : -22 kg CO₂ (négatif = stockage net).

30 fenêtres : 30 × (-22) = -660 kg CO₂éq. Le bois séquestre net du CO₂.

Tant que le bois reste en place dans le bâtiment (50 ans), ce carbone est stocké. À la fin de vie : si brûlé → CO₂ libéré (neutre). Si recyclé en panneau ou compost → carbone retenu encore.

Q2 REA

Bilan CO₂ pour 30 fenêtres alu primaire vs alu recyclé.

Alu primaire : 30 × 92 = 2 760 kg CO₂éq.

Alu recyclé : 30 × 27 = 810 kg CO₂éq.

Différence × 3,4. Le recyclage de l'alu économise 95 % d'énergie (fusion 660 °C vs électrolyse de bauxite à 1 000 °C).

Aujourd'hui : 75 % des cadres alu européens contiennent 50-70 % d'alu recyclé. Toujours demander la traçabilité.

Q3 REA

Bilan énergie grise et eau.

Matériau	Énergie 30 fen (MWh)	Eau 30 fen (m³)
Bois pin PEFC	5,4	7,5
Alu primaire	15,6	96
Alu recyclé	4,2	24
PVC	9,6	45

Bois domine sur énergie et eau. Alu recyclé acceptable. Alu primaire et PVC plus impactants.

Q4 ANA

Bilan coût total possession 30 ans avec entretien.

Matériau	Achat 30 fen	Entretien 30 ans	Total
Bois	19 500 €	4 500 € (lasure × 6)	24 000 €
Alu primaire	28 500 €	500 €	29 000 €
Alu recyclé	28 500 €	500 €	29 000 €
PVC	13 500 €	200 €	13 700 €

PVC le moins cher (-44 % vs bois). Bois milieu. Alu plus cher mais plus durable (durée vie supplémentaire après 30 ans).

Mais ATTENTION : PVC durée vie 25 ans → remplacement à prévoir vs bois 50 ans → comparaison à étendre.

Q5 ANA

Synthèse multicritère.

Critère	Gagnant
CO₂ cycle vie	BOIS (négatif !)
Énergie grise	Alu recyclé / Bois
Eau consommée	BOIS
Durée vie	Alu > Bois > PVC
Recyclabilité fin de vie	Alu (95 %)
Coût initial	PVC
Coût total 30 ans	PVC > Bois > Alu
Esthétique / valeur immobilière	Bois
Performance thermique (U_f)	Bois > Alu rupture > PVC

Pour client orienté bas carbone : bois certifié PEFC est le choix optimal.

Pour client orienté budget : PVC mais ACV moins favorable.

Pour client orienté durabilité maximale : alu recyclé.

Q6 ANA

Pourquoi le PVC est le moins recyclé ?

Plusieurs raisons :

Composition complexe : PVC + plastifiants (anciennement phtalates) + stabilisants (Pb, Sn, Ca/Zn) + pigments. Difficile à séparer.
Filière atomique : pas de tri spécifique PVC en déchetterie. Tout va à l'incinération.
Risque chlore : combustion PVC libère HCl + dioxines. Incinérateurs ne brûlent qu'en petite proportion.
Mécanique limitée : recyclage par fusion + extrusion perd 30-50 % des propriétés (additifs dégradés). Cycles limités à 2-3.

Solutions émergentes :

Filière RecOFranc : reprise menuiseries PVC en déchetterie. Réutilisation 70 % en nouvelles menuiseries.
Chimie pyrolyse : retour aux monomères. Énergie intensive mais en développement.

Engagement EPPA (industriels européens PVC) : 50 % de PVC recyclé d'ici 2030 dans les nouvelles fenêtres.

Q7 VAL

Conseil client constructeur bas carbone.

Pour maison RE2020 ambitieuse (bas carbone) :

Choix retenu : menuiseries bois pin PEFC + finition aluminium extérieur (système « bois-alu »). Le bois en intérieur (chaleur), l'alu en extérieur (durabilité, pas d'entretien).
Vitrage : triple low-e Ar (U_g 0,7).
Performance globale : U_baie 1,0-1,2 W/m²·K.
Bilan ACV : -660 kg CO₂éq stockés.
Coût supplémentaire vs PVC : 10 800 € pour 30 fenêtres = 360 €/fenêtre. Acceptable pour client engagé.

Argument client : valorisation à la revente (DPE A, BBC, image écolo) + confort thermique amélioré + sensation au toucher du bois.

Q8 COM

Recommandation Camille.

Choix menuiseries maison bas carbone — Camille (ÉcoDesign 33 Bordeaux)
• ACV comparée bois / alu primaire / alu recyclé / PVC.
• Bois pin PEFC : seul matériau à CO₂ négatif (-660 kg CO₂éq pour 30 fenêtres).
• Choix retenu : bois-alu (intérieur bois + protection alu extérieur).
• Surcoût vs PVC : 10 800 € (360 €/fenêtre).
• Argumentaire : DPE A + RE2020 + sensation thermique chaude + revente plus-value.
• ROI symbolique : 0 € (engagement client) mais valeur immobilière +5 % estimée.

✅ Auto-évaluation

Je comprends l'ACV (analyse cycle de vie). Je sais que le bois séquestre du CO₂ (bilan négatif possible). Je compare matériaux par énergie grise et durée vie.

Bonus — Le chanvre dans la construction

Le chanvre (Cannabis sativa, variété industrielle sans THC) revient massivement en construction depuis 2020 :

Croissance : 4 mois de cycle, capte 15 t CO₂/ha/an (vs 10 t/an forêt).
Pas de pesticides : pousse sans intrant chimique.
Isolation : λ = 0,040 W/m·K (équivalent laine de verre). 100 % naturel.
Béton chanvre-chaux : mélange chanvre + chaux. Mur d'1 maison = 4-5 t de chanvre cultivé sur 100 m² agricoles.
Régulation hygrométrique : absorbe l'humidité et la restitue. Confort exceptionnel.
Durabilité : 100 ans pour un mur chaux-chanvre, sans entretien.

Filières françaises :

Construire en Chanvre : DTU 41.6 (technique normée).
Chanvres de France : 5 000 ha cultivés 2024, objectif 50 000 ha 2030.
Marchés : Vendée, Aube, Loiret = bassins de production.

Coût construction chanvre vs béton standard : +5-15 %. Mais ACV gagne haut la main : -80 t CO₂ pour une maison 150 m².

Limites : DTU récent (2019), assurance décennale en lente adoption. Et le chanvre nécessite formation spécifique des artisans (gestion humidité chantier).

À retenir

ACV : évaluation complète de l'impact (CO₂, énergie, eau, recyclage).
Bois certifié = matériau à CO₂ négatif (séquestration).
Alu recyclé > alu primaire (× 3,4 en CO₂).
PVC peu recyclé (30 %) mais moins cher en achat.

📚 §7 (effet de serre) + §8 (GES) + §9 (applications) de la leçon Ch03.