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Rapport de Stage Hélène Leh Evaluation des Impacts Environnementaux des Bâtimen

Rapport de Stage Hélène Leh Evaluation des Impacts Environnementaux des Bâtiments Au niveau Structure et Matériaux Mai – Septembre 2010 27/09/2010 ii SYNTHESE Sous forme de Questions/Réponses 1. Qu’est ce que l’impact environnemental d’un bâtiment ? Jusqu’à présent, on s’intéressait principalement à l’énergie nécessaire lors de la phase d’occupation et d’exploitation du bâtiment. Comme on tend de plus en plus à réduire, voire à faire disparaître, cette énergie, on se préoccupe dorénavant de tout le cycle de vie du bâtiment, afin d’évaluer l’énergie nécessaire également à la construction et la déconstruction du bâtiment. L’évaluation des impacts environnementaux correspond alors à une Analyse de Cycle de Vie (ACV). Afin de pouvoir réaliser une étude précise, on s’intéresse directement aux matériaux utilisés, depuis l’extraction de la matière première, jusqu’à la fin de vie (valorisation, mise en décharge,…). Ainsi on prend en compte non seulement l’énergie, mais également les autres flux entrant (matières premières, eau) et sortant (déchets, émissions, pollutions,…). On appelle alors « impacts environnementaux » les indicateurs qui en découlent, qui sont soit directement des quantités de flux (m3 d’eau, kg de déchets,…) ou des indicateurs de potentiel (changement climatique en kg équivalent CO2, acidification en kg équivalent SO2,…). 2. Pourquoi est-il intéressant de les identifier ? Le but de l’évaluation des impacts environnementaux n’est pas de donner les résultats d’un ouvrage en valeur absolue, mais de faire des études relatives pour comparer différentes solutions constructives ; ce type d’étude doit être une aide à la décision, en plus des autres critères à prendre en compte lors de la réalisation d’un projet (thermique, éclairage, confort, qualité de l’air,…). 3. Quelles sont les bases de données existantes ? En France, il existe les FDES (Fiche de Déclaration Environnementale et Sanitaire)(Norme NF P01- 010) qui concernent exclusivement les matériaux utilisés dans la construction. Ses caractéristiques principales sont : - une FDES peut traiter d’un produit en particulier (tel produit de tel fabricant), de plusieurs produits d’une même gamme en prenant le plus impactant en référence, d'un même type de produit provenant de différents industriels mais dont la fonction et les procédés de fabrication sont proches ; - elle se rapporte à une unité fonctionnelle (UF), par exemple isoler de tant pour 1m2 de paroi. - elles ne servent pas à comparer les produits entre eux, mais à évaluer l’ensemble d’un ouvrage. - Les FDES sont produites sous la décision du fabricant, et sont regroupées dans la base de données INIES (www.inies.fr). En Europe il existe les EPD (Environmental Product Declaration), qui se rapprochent des FDES mais concernent tout type de produit, et dont l’utilisation est plutôt vouée à des fins interentreprises, pour comparer des produits remplissant la même fonction et satisfaire la demande pour les produits qui génèrent moins d’impacts. 27/09/2010 iii En Suisse il existe la base de données Ecoinvent dont le contenu est plus vaste puisqu’il comprend les inventaires de cycle de vie pour les énergies, les matériaux, le traitement des déchets, les trafics, et différents procédés, qui permettront alors de réaliser des ACV. Il s’agit donc de données à traiter, qu’il serait trop laborieux d’utiliser directement pour un ouvrage. 4. FDES : Quelles sont les frontières de l’étude ? Quels sont les indicateurs d’impact ? Les flux entrants, les étapes, et les flux sortants sont les suivants : Les transports propres aux étapes de Production et de Mise en décharge sont également pris en compte. L’Utilisation correspond à l’entretien et la rénovation éventuels des produits. Afin de limiter l’étude, certains flux sont omis : les consommations dues à l’occupation des ateliers de production (chauffage, éclairage), le département administratif, le transport des employés (fabrication, chantier), la fabrication des outils de production et de transport. Les indicateurs qui résultent de l’évaluation des différents flux sont les suivants : - Énergie primaire Totale - Énergie primaire Non renouvelable - Énergie primaire Renouvelable - Épuisement des ressources - Consommation d’eau totale - Déchets valorisés total - Déchets dangereux - Déchets non dangereux - Déchets inertes - Déchets radioactifs - Changement climatique - Acidification atmosphérique - Pollution de l’air - Pollution de l’eau - Destruction de la couche d’ozone stratosphérique - Formation d’ozone photochimique 5. FDES : Quels sont les points sensibles ? Pourquoi ? L’énergie matière : Il s'agit de l’énergie "contenue" dans les matériaux, qui pourraient être utilisés comme combustible ; elle s’oppose à l’ « énergie procédé », qui est l’énergie nécessaire à la transformation du matériau en produit. La somme des deux donne l’Énergie Primaire Totale. Or cette énergie matière défavorise par exemple les produits à base de bois, puisque leur énergie totale sera plus élevée, alors que l’énergie matière devrait plutôt être un point positif, puisque pouvant être récupérée en fin de vie. Le stockage du CO2 : Les produits issus de matériaux capables de stocker du CO2 sont considérés comme stockant ce CO2 tout au long de leur cycle de vie. Ce CO2 est alors compté négativement dans la phase de production du matériau. Ce choix n’est pas un problème si l’on considère qu’il s’agit de matériaux renouvelables et que d’autres arbres seront plantés, stockant ainsi le CO2 que les produits en fin de vie pourraient à nouveau libérer en brulant ou en se décomposant. Déchets : Le scénario de fin de vie est commun à tous le produits et correspond à une mise en décharge ; ce choix semble délicat au vu des différentes possibilités qui existent en fin de vie. Transport : Les impacts dus à la phase de transport sont calculés précisément à partir de la quantité de gasoil consommé et donc du nombre de kilomètres parcourus. Cependant une valeur indicative de 30km est spécifiée dans les FDES, qui peut être modifiée ou non par l'industriel. Il y a donc un déséquilibre d'information entre ceux qui choisissent d'utiliser une valeur plus proche de la réalité et ceux qui ne le font pas. 27/09/2010 iii Equipements : Les FDES ne concernant que les matériaux de construction, les produits relatifs aux équipements de chaud et de froid ne sont pas pris en compte. Cela inclut par exemple les tuyaux de plomberie, les gaines de ventilation, les câbles électriques. Bien qu'il soit évident que le matériau les constituant peut difficilement être modifié, on peut songer à optimiser les systèmes et leur disposition. Des fiches équivalentes aux FDES devraient se développer de plus en plus en ce qui concerne les équipements électriques (PEP). 6. Est-ce que tous les impacts sont importants à identifier ? Si non, lesquels sont pris en compte ? Pourquoi ? Au vu de leur nombre, qui rend la comparaison de deux projets quasi impossible, et du fait qu’il n’est pas évident de se représenter ce qu’ils impliquent, seuls l’énergie primaire totale (que l’on appellera « énergie grise ») et le changement climatique (gaz à effet de serre) ont été retenus. En effet ces deux critères sont les plus connus et les plus parlants puisque également évalués pour les consommations d’occupation (chauffage, clim,…) et les émissions de CO2 correspondantes, ce qui nous permet d'avoir des ordres de grandeur et de comparer le cycle de vie du bâtiment à cette phase d'occupation. Il faut tout de même rester vigilant quant à certains matériaux qui pourraient avoir des impacts rédhibitoires, et privilégier les matériaux recyclés, recyclables, et d’origine renouvelable. 7. Quels sont les logiciels disponibles et testés ? Quels sont les avantages et les inconvénients de chacun ? Les logiciels retenus pour être testés sont Elodie, Equer et Cocon. Elodie Equer Cocon Développeur CSTB Izuba B.Peuportier L. Floissac Format Interface en ligne Module de Comfie Fichier Excel Données FDES Ecoinvent FDES et autres Indicateurs 17 (FDES) 12 17 (FDES) Avantages Accès direct aux FDES Comparaison directe de l’énergie grise et des consommations d’occupation Nombreuses fonctionnalités de calcul, base de données importante Inconvénients Base de données limitée modes de présentation des résultats limités, interface non pratique Base de données limitée, modes de présentation des résultats limités, dépendance avec Comfie 8. Lequel est le plus adapté pour INA et pourquoi ? Que peut-on exactement faire avec ? Elodie et Equer ont été rapidement éliminés pour les raisons citées dans le tableau. Il est tout de même à noter que les résultats obtenus sur les projets avec Equer et Cocon sont quasiment identiques. Les calculs de consommation obtenus avec Equer n’ont pas été retenus du fait du manque de transparence par rapport aux paramètres d’entrée et aux calculs. La base de données de Cocon est la plus développée, puisqu’elle récupère les FDES d’INIES, mais intègre également des FDES qui ne sont pas encore intégrées à INIES ; certaines valeur sont calculées par l’auteur lui-même, et pour finir quelques produits de bases de données Suisse sont utilisés (Ecoinvent, Oekobilanzdaten). Cocon permet non seulement de comparer les impacts à différents niveaux (produit, paroi, bâtiment) mais également de différentes façons (1 critère, 2 critères, 6 notes). Les données sont facilement récupérables, par rapport aux impacts, mais également à la thermique. Cocon calcule aussi le déphasage, l’inertie et la résistance thermique. Cocon peut être utilisé de uploads/Ingenierie_Lourd/ adp-rapport-impacts-environnementaux-h-leh.pdf