Activité 9 – Bois CLT, le puits de carbone urbain SITUATION PRO + EDD

Ch03 – Effet de serre | Terminale ERA | ⏱ 35 min

Dernière mise à jour : 4 juin 2026

Ce que tu vas apprendre :

Quantifier le carbone stocké dans une construction bois
Comparer empreinte carbone bois vs béton
Comprendre la stratégie « ville construite en forêt »

🤔 Avant de commencer

Une tour de bureaux 25 étages en CLT (panneaux bois lamellé-croisé) a-t-elle un meilleur bilan carbone qu'une tour identique en béton-acier ?

Largement, oui. Estimation pour une tour 25 étages, 25 000 m² SHON :

Béton-acier classique : ~ 22 000 t CO₂éq émises lors de la construction (ciment, acier, transport).
CLT bois : structure 8 000 m³ de bois stockant 7 200 t CO₂éq + émissions process 4 000 t = bilan net -3 200 t CO₂ séquestrées.

Écart global : 25 200 t CO₂éq évitées par tour CLT vs tour béton. Soit l'équivalent de 12 000 vols Paris-New York évités.

Conditions : bois certifié issu de gestion durable + filière de proximité (transport limité). Si bois importé Brésil : bilan moins favorable.

Aujourd'hui : leader européen Stora Enso, KLH (Autriche), Norway (Norvège). Filière française en démarrage (Lefebvre Lecat, KLH France).

Situation – Marion, ingénieure construction bois (Grenoble)

Marion, ingénieure structure chez StructurBois 38 Grenoble, conçoit une résidence universitaire de 12 étages en CLT à Échirolles. Elle doit chiffrer le bilan carbone du bâtiment pour la certification BBCA (Bâtiment Bas Carbone) niveau 2.

Document 1 — Données du projet

Bâtiment R+12, 7 200 m² SHAB, 240 logements étudiants.
Structure CLT : 2 800 m³ de bois (épicéa français, Massif des Bauges).
Plancher mixte CLT + chape béton 6 cm (acoustique).
Vitrage triple low-e + isolation laine bois 30 cm + bardage mélèze.
Bilan carbone du bois CLT épicéa : -0,8 t CO₂éq/m³ stocké.
Bilan carbone béton standard : +0,4 t CO₂éq/m³ émis.
Transport bois Massif Bauges → Échirolles : 50 km.
Comparatif équivalent béton-acier prévu en concours : 8 200 t CO₂éq.

📖 Vocabulaire

CLT (Cross Laminated Timber): Panneau bois constitué de 5-7 plis croisés à 90°. Résistance structurelle dans 2 directions. Standard construction multi-étages.
Puits de carbone: Système naturel ou artificiel qui absorbe plus de CO₂ qu'il n'en émet. Forêt en croissance = puits. Bois dans bâtiment = stockage long terme.
BBCA (Bâtiment Bas Carbone): Certification française gérée par l'association BBCA. Mesure l'empreinte du bâtiment du « berceau à la tombe ». Niveaux : standard, performance, excellence.
Photosynthèse: Réaction chimique : 6 CO₂ + 6 H₂O + énergie solaire → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂. Les arbres absorbent le CO₂ et libèrent l'O₂. 1 kg de bois sec ≈ 1,8 kg CO₂ capté.

Q1 APP

Carbone stocké dans la structure CLT.

Stockage : 2 800 m³ × 0,8 t CO₂/m³ = 2 240 t CO₂éq stockées.

Ce CO₂ est piégé dans le bois pendant toute la durée de vie du bâtiment (50-100 ans), tant que le bois reste en place.

Q2 REA

Bilan total construction CLT vs béton-acier.

Poste	CLT	Béton-acier
Structure	-2 240 t (stockage)	+5 600 t (émission)
Fabrication CLT (colle, usinage)	+450 t	0
Chape béton acoustique	+600 t	0 (déjà compté)
Isolation laine bois	-180 t	+150 t (laine verre)
Transport bois 50 km	+120 t	+300 t (acier import)
Vitrage + finitions	+800 t	+800 t
Total construction	-450 t CO₂éq	+6 850 t CO₂éq

Différence : 7 300 t CO₂éq évitées en construisant en CLT plutôt qu'en béton-acier.

Q3 REA

Émissions évitées équivalent à combien de tonnes par habitant ?

240 logements × 1,2 occupants moyens = ~ 290 résidents.

Économie par résident : 7 300 / 290 = 25,2 t CO₂éq par résident.

Soit l'équivalent de 3 ans d'émissions complètes d'un Français (objectif Paris : 2 t/an/personne).

Sur une vie de bâtiment 80 ans : ~ 0,3 t CO₂/résident/an évitées rien que par le choix bois CLT vs béton.

Q4 ANA

Calcul de la surface de forêt nécessaire pour reconstituer le bois utilisé.

Croissance épicéa : 8-12 m³/ha/an dans les Alpes.

2 800 m³ utilisés / 10 m³/ha/an = 280 ha·an.

Si on prélève sur une coupe d'éclaircie tous les 15 ans : 280 / 15 = 19 ha de forêt en production continue.

Sur Massif des Bauges (15 000 ha forêt épicéa) : 0,13 % de la surface. Largement durable.

Si on construisait 1 résidence comme celle-ci tous les 6 mois en France (50/an) : 950 ha nécessaires sur 1 cycle = ~ 5 % de la forêt française par an (mais avec rotation 15 ans, totalement durable).

Conclusion : la France peut largement fournir le bois pour passer 30 % de la construction neuve en CLT.

Q5 ANA

Fin de vie : que se passe-t-il quand le bâtiment est démoli en 2110 ?

3 scénarios pour les 2 800 m³ de bois récupérés :

Réemploi structure (idéal) : panneaux CLT démontés et réutilisés dans une autre construction. Carbone reste stocké encore 50+ ans. Disrupteur urbain.
Recyclage en panneaux particules / OSB : bois broyé, agglo. Carbone reste stocké 20-30 ans supplémentaires.
Valorisation énergétique (combustion biomasse) : CO₂ relibéré, mais remplace une combustion fossile. Bilan neutre.
Enfouissement (à éviter) : décomposition lente avec dégagement méthane (gaz à effet de serre 28× pire que CO₂).

Norme RE2020 incite la conception « démontable » et le réemploi. Cadre légal en évolution (économie circulaire 2030).

Q6 ANA

Surcoût et compétitivité CLT.

Coût construction au m² SHON :

Système	Coût brut €/m²	Délai chantier	Carbone
Béton standard	1 800	20 mois	950 kg CO₂éq/m²
CLT haut performant	2 100 (+17 %)	12 mois (-40 %)	-60 kg CO₂éq/m² (négatif)

Surcoût matériel : +300 €/m² × 7 200 m² = +2,16 M€.

Gain délai : 8 mois × 80 000 €/mois de loyer manqué = +640 000 € de revenus avancés.

Bonus subventions BBCA + ADEME : ~ 500 000 €.

Surcoût net réel : ~ 1 M€ (3 % du budget total). Justifiable par image projet + label BBCA.

Q7 VAL

Label BBCA niveau attendu pour ce projet.

Niveaux BBCA :

Standard : -10 % par rapport à la moyenne nationale RE2020.
Performance : -25 %.
Excellence : -40 %.

Notre projet : -60 kg CO₂éq/m² vs +950 kg/m² référence = -110 % !

Largement Niveau Excellence atteint. Avec un bilan global négatif (puits net).

Valorisation : éligible aux financements verts (BEI, Bpifrance Climat) + image porteur (presse + visites pédagogiques).

Référence : Mjøstårnet (Norvège, 85 m, 18 étages) = certification labels environnementaux record. Aujourd'hui plus grande tour bois.

Q8 COM

Présentation Marion aux élus.

Projet résidence étudiants 240 logements CLT — Marion (StructurBois 38 Grenoble)
• R+12, 7 200 m² SHAB, 2 800 m³ bois épicéa Massif Bauges (50 km).
• Bilan carbone construction : -450 t CO₂éq (vs +6 850 t béton-acier équivalent).
• Évite 7 300 t d'émissions = 25 t/résident sur la durée de vie.
• Label BBCA Excellence visé.
• Surcoût net : 1 M€ (3 %) compensé par délai chantier -8 mois + subventions BBCA/ADEME.
• Approvisionnement : 19 ha forêt en production continue sur Bauges (0,13 % du massif).

✅ Auto-évaluation

Je calcule le carbone stocké dans une structure bois. Je compare bilan carbone bois vs béton-acier. Je comprends la stratégie « bois = puits de carbone urbain ».

Bonus — Mjøstårnet, la première « grande » tour bois mondiale

Mjøstårnet (« la tour du lac Mjøsa ») à Brumunddal, Norvège. Construite en 2019 par Moelven Industrier.

Hauteur : 85,4 m (record mondial 2019-2022).
Étages : 18.
Usage : hôtel + bureaux + logements.
Structure : 100 % bois CLT + lamellé-collé. Pas d'acier dans les murs porteurs.
Bois utilisé : 2 600 m³ d'épicéa norvégien local.
Durée construction : 13 mois (vs 24 estimés béton).
Bilan CO₂ : -8 000 t CO₂éq stockées vs construction béton équivalente.

Records suivants :

Ascent (Milwaukee, USA, 2022) : 86,6 m, 25 étages. Record actuel.
Roots (Hambourg, 2024 prévu) : 18 étages mixte CLT/béton.
C6 (Perth, Australie, projet 2026) : 191 m, 49 étages.

Limite technique actuelle : ~ 200 m. Au-delà, vibrations au vent posent problème.

En France : Hyperion (Bordeaux, livré 2025) : 50 m, 17 étages. Plus haute tour bois mixte de l'Hexagone.

À retenir

1 m³ bois = 0,8-1 t CO₂éq stockée durablement.
CLT permet construction multi-étages bois (jusqu'à 25+).
Bilan carbone construction CLT : négatif (vs positif pour béton).
BBCA Excellence accessible avec stratégie 100 % bois local.

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