Répondre à la crise mondiale de l'eau par le bâtiment

Global | mercredi 14 août 2024
Temps de lecture : 8 minutes

Selon les prédictions du World Green Building Council (en anglais seulement), le monde pourrait devoir faire face à un écart de 40 % entre la demande et l’approvisionnement en eau douce d’ici 2030. Déjà, une personne sur quatre n’a pas accès à de l’eau potable. Le manque d’eau pourrait même toucher plus de la moitié de la population d’ici 2050.

L’environnement bâti a un rôle crucial à jouer dans cette lutte et dans la concrétisation de nouvelles occasions de renverser la situation. Les bâtiments et l’industrie de la construction consomment à eux seuls 15 % de l’eau douce mondiale. Les réserves d’eau s’amoindrissent, la population et l’urbanisation croissent : il faut donc que cette industrie réduise sa demande en eau et reconstitue les eaux souterraines. Nous devons également accroître la résilience de nos villes et de nos communautés face à la hausse des événements météorologiques extrêmes.

Nos experts mènent de front des projets novateurs aux quatre coins du monde, contribuant ainsi à instaurer un plan d’action pour le changement.

Vers une économie circulaire dans la gestion de l’eau

En adoptant une approche axée sur l’économie circulaire, nous pouvons nous éloigner du chemin linéaire « prendre, utiliser et jeter » et tenter plutôt de réduire notre consommation de ressources vierges et de les réutiliser le plus longtemps possible au maximum de leur valeur. C’est là une approche efficace pour la gestion de l’eau.

« Le tout commence à l’étape de l’élaboration du plan directeur, lorsqu’il est possible d’influencer grandement un projet par l’adoption d’une approche de conception circulaire », explique Maree Marshall, responsable australienne de la gestion des déchets et de l'économie au bureau de WSP à Melbourne, en Australie. « Il suffit par exemple d’opter pour des pratiques de conception urbaine qui tiennent compte de l’eau et de solutions fondées sur la nature pour travailler en harmonie avec l’eau plutôt que l’inverse. À un niveau local, nous pouvons concevoir des aménagements urbains et des bâtiments qui consomment peu d’eau grâce à la collecte des eaux pluviales, à la réutilisation des eaux grises provenant des douches et à l’installation de dispositifs d’économie et de contrôle d’eau comme le comptage de district afin d’éviter le gaspillage. »

En Nouvelle-Zélande, nos experts participent au développement de villes éponges (en anglais seulement), des aménagements qui s’inspirent des communautés autochtones qui utilisent les infrastructures vertes et bleues comme les étangs et les milieux humides afin d’absorber, d’emmagasiner et de relâcher lentement les eaux pluviales dans le bassin versant, de sorte à protéger la population, l’environnement et la biodiversité.

Les avantages manifestes des eaux grises

L’eau servant à la chasse d’eau correspond à environ 30 à 40 % du volume total d’eau consommé dans les maisons et les bâtiments commerciaux. Les systèmes de traitement des eaux grises sont donc essentiels à la réduction de la demande. Toutefois, des efforts de sensibilisation sont nécessaires afin d’informer les promoteurs et les utilisateurs de bâtiments des avantages de tels systèmes, surtout dans les pays où l’eau est perçue comme une ressource abondante et peu coûteuse, et où il est courant d’utiliser l’eau potable pour des usages autres que pour la consommation (p. ex., chasse d’eau).

Selon Chris Moore, directeur chez WSP au Royaume-Uni, l’adoption d’une législation plus rigoureuse marquera un tournant décisif : « Les nouvelles normes, comme celle du NABERS en Australie, exigent le suivi de la consommation d’eau associée aux opérations, encourageant ainsi les promoteurs à intégrer des mesures d’économie d’eau lors de la conception de leurs projets. Dans certaines régions du Royaume-Uni où l’eau se fait rare, tel qu’à Cambridge, la neutralité en eau est déjà un prérequis à l’obtention d’un permis de planification. »

Helen Bali, cheffe, Eau chez WSP au Moyen-Orient, indique que pour augmenter les avantages associés aux systèmes de gestion des eaux grises et répondre à la demande en eau des bâtiments commerciaux, l’environnement bâti doit être imaginé à l’échelle du quartier ou de la communauté :

« Nos ingénieurs au Moyen-Orient ont installé des systèmes de traitement des eaux grises des toilettes dans les sous-sols des immeubles de grande hauteur d’un quartier complet. Cette innovation a permis de grandement réduire leurs besoins en eau douce. Nous avons également conçu un système d’irrigation pour la zone qui élimine la saumure dans les eaux souterraines salées et très profondes qui auraient autrement été gaspillées. Ces eaux servent maintenant à arroser les plantes et les arbres. »

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Watershed in Seattle, USA. Image courtesy of Weber Thompson

Les bâtiments, des systèmes de réutilisation de l’eau?

Outre l’installation de systèmes de réutilisation de l’eau dans les nouvelles constructions et les immeubles rénovés, les bâtiments en soi peuvent offrir les mêmes avantages à grande échelle. « Le Watershed (en anglais) est un bâtiment intelligent à Seattle qui dispose d’un grand système de gouttière en relief permettant le captage des eaux pluviales et leur acheminement jusqu’à un réservoir d’une capacité de 20 000 gallons. Ce dernier alimente en eau non potable les toilettes et les systèmes d’irrigations », explique Zach Stevens, vice-président, Écologie de l’environnement bâti, au bureau de WSP à Seattle. « Le système permet donc une réduction de plus de 85 % de la consommation en eau potable. Le site comprend également des bacs à fleurs permettant une biorétention et des déversoirs en acier pour la filtration et le traitement de jusqu’à 400 000 gallons d’eau de ruissellement provenant du pont Aurora situé tout près. Tous ces dispositifs contribuent à réduire la pollution de l’un des grands lacs de Seattle. »

Des solutions novatrices comme celles-ci, étayées par la modélisation de la pluie, permettront l’adaptation de l’environnement bâti aux changements climatiques puisque les précipitations irrégulières rendent de plus en plus difficile la conception de systèmes de captage des eaux pluviales à capacité fixe.

Il existe également des solutions fondées sur la nature comme l’Eco-Machine ^MC (en anglais seulement), une zone humide aménagée dans un environnement mécanique développé par notre client au Omega Center for Sustainable Living. Les plantes nettoient les eaux usées du centre, puis cette eau est réacheminée dans l’aquifère d’où elle provient telle une boucle sans fin, tandis que les nutriments qui se trouvent dans les eaux usées nourrissent les plantes.

De l’eau qui passe inaperçue

La clé pour une utilisation encore plus efficace de l’eau? Le calcul de l’empreinte aquatique d’un projet et l’évaluation de la circulation de l’eau dans toutes les étapes. De manière directe ou indirecte, l’eau sert à la fabrication, au transport et à l’installation des matériaux de construction et permet une offre de services aux utilisateurs de bâtiments et aux communautés, de l’eau potable à la climatisation.

Nous travaillons étroitement avec nos clients pour les aider à comprendre l’incidence de leurs projets sur l’eau et comment l’atténuer, que ce soit grâce à des analyses rigoureuses du cycle de vie ou à des études d’impact sur l’environnement.

Pour compliquer le tout, on prévoit une augmentation de 75 % de la surface de plancher construite à l’échelle mondiale (en anglais seulement) d’ici 2050, ce qui correspond à ajouter la superficie de la ville de Paris chaque semaine. Il est plus important que jamais de réutiliser les bâtiments, les composants et les matériaux existants afin de réaliser des économies d’eau et de réduire les émissions de carbone intrinsèque.

La nécessité d’une réflexion commune

Le stockage, la distribution et l’utilisation de l’eau représentent 10 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre. Ainsi, pour atteindre l’objectif zéro émission nette, nous devons tenir compte de l’eau, mais aussi de l’énergie. La production d’énergies renouvelables comme les énergies éolienne et solaire PV nécessite peu d’eau, tandis que d’autres énergies telles que la biomasse, l’énergie nucléaire et le captage, l’utilisation et le stockage du carbone en consomment davantage. Le lien qui unit l’eau et l’énergie est souvent complexe. Par exemple, l’eau est nécessaire à la production d’hydrogène, mais ce vecteur énergétique génère également de l’eau qui est ensuite renvoyée dans le cycle hydrologique.

Dans l’ensemble, une gestion intégrée de l’eau est essentielle à l’atteinte des multiples objectifs des villes. « Il faut en faire davantage pour ce qui est de la planification nationale afin de coordonner le tout et de maximiser le financement intersectoriel et au sein des secteurs », explique Andrea Gysin, responsable de discipline, Gestion stratégique des actifs en eau chez WSP au Royaume-Uni. « Par exemple, si on construit des usines à hydrogène dans des zones sèches où la demande en eau est grande, il faut établir un équilibre minutieux avec les autres infrastructures présentes, en particulier celles d’eaux et d’eaux usées. »

« Que ce soit à l’échelle régionale ou au niveau des communautés, l’approche intégrée est de plus en plus populaire. Nos experts travaillent étroitement avec divers intervenants contribuant à l’intendance de l’eau, notamment des autorités locales et nationales ainsi que des représentants de grands consommateurs d’eau comme les industries et l’agriculture, afin de maximiser la valeur des investissements réalisés en gestion de l’eau, et ce, pour tous les intervenants. »

« Nous œuvrons actuellement à la réalisation d’un plan d’action et de gestion des risques de crue vicennale en collaboration avec la Somerset Rivers Authority (SRA), une organisation unique qui rassemble des autorités en gestion des risques et des organisations non gouvernementales. Puisque la SRA est financée par la council tax (ou impôt local), il était important que le plan révisé reflète les priorités des habitants du Somerset. Ainsi, on présente dans le plan comment ce dernier répond aux objectifs convenus de la SRA de même que les coûts prévus, les mécanismes de financement et les partenaires de réalisation. Il ouvre la porte à une nouvelle stratégie pour Somerset et permet au comté d’accroître sa résilience face à de futures inondations et de mieux s’y adapter. »

De la nécessité naît l’invention

Moins de 1 % de l’eau sur terre est naturellement destinée à la consommation humaine. En effet, la vaste majorité de cette ressource doit être gérée. Cependant, la plupart des infrastructures mondiales de gestion de l’eau et des eaux usées ont été construites en prévision d’un scénario climatique bien différent et sont affectées par un manque d’investissement, de même que par une hausse de la demande. Pour un approvisionnement en eau plus sûr et plus résilient, nous devons répartir les risques entre différentes sources et accorder la priorité à l’efficacité.

Les pays en première ligne de la crise de l’eau trouvent des solutions d’avant-garde qu’il serait possible d’implanter ailleurs. Par exemple, un projet a été mis sur pied dans une ville d’Afrique subsaharienne frappée par la sécheresse. Il vise, dans les prochaines années, à répondre aux besoins en eau potable de la moitié de la population grâce aux eaux usées municipales réutilisées. L’usine de recyclage d’eau, qui fournit déjà 25 % de l’eau potable de la ville, fait appel à un processus de purification en 10 étapes pour éliminer les contaminants de l’eau et mélange l’eau purifiée à de l’eau provenant de sources naturelles. Rien n’est gaspillé puisque l’usine est alimentée par des boues d’épuration, un sous-produit du processus de traitement des eaux usées.

« Les innovations en génie sont essentielles à la diversification des réserves d’eau de nos villes, à la réduction de la demande et au soutien des programmes de réduction de la consommation d’eau, et ce, pour éviter d’imposer un fardeau injuste aux communautés », affirme Patrick Riley, directeur, Eau et génie maritime, du bureau de WSP à Cape Town. « Pour atteindre un juste équilibre entre une réduction de l’utilisation de l’eau et la protection du droit d’accès à une eau propre et peu coûteuse, nous devons considérer la question sous l’angle de la justice environnementale. »

« Il est important que nous reconnaissions que l’eau est notre ressource mondiale la plus précieuse », conclut Martin Sing, responsable de l’équipe Développement durable et énergie chez WSP au Canada. « Nous devons travailler tous ensemble pour trouver de meilleures solutions pour la protéger. »

Pour en savoir plus, consultez le tout dernier article publié par la World Green Building Council intitulé « Building a water resilient future for everyone, everywhere » (en anglais seulement) auquel WSP a contribué à titre de partenaire mondial du programme Circularity Accelerator.