Analyse de cycle de vie appliquée aux quartiersAnalyse de cycle de vie appliquée aux quartiers

Bruno PEUPORTIER

Mines ParisTech – CEP

Journée thématique PREBATVers des bâtiments à énergie positive

31 mars et 1er avril 2010

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ObjectifsObjectifs

Réduire les impacts environnementaux liés aux

activités humaines et en particulier aux quartiers

Identifier les sources d’impacts pour rechercher

des solutions techniques et/ou organisationnelles

Mieux cerner les relations de cause à effet entre les

décisions, les émissions de polluants dans l’air,

l’eau et le sol et les effets sur la santé, la

biodiversité, le climat…

Projets ANR COIMBA et ACV Quartiers

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Echelle du quartierEchelle du quartier

Quartier = concept avant tout sociologique

Modélisation physique d’un système incluant des

bâtiments, espaces publics (voiries, espaces verts…),

réseaux (eau, énergie…), adaptable au contexte

Degrés de liberté supplémentaires dans le processus

de décision : plan masse (orientation des bâtiments,

compacité), mutualisation d’équipements (réseaux

d’énergie, compost…), transports

Adapter l’application de l’ACV aux objectifs de l’étude

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Evaluation des impacts, phase d’inventaireEvaluation des impacts, phase d’inventaire

Substances émises et puisées dans l’environnement

Matières premières, combustibles…

Émissions dans l’air

Émissions dans l’eau

Émissions dans le sol, déchets

Jusqu’où peut-on simplifier les données, ex. dioxines

Données sur les procédés : énergie, eau, déchets,

transports…

Interactions entre secteurs industriels (modèle

matriciel)

Aspects dynamiques (ex. production d’électricité)

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Indicateurs orientés dommages dérivés de modèlesIndicateurs orientés dommages dérivés de modèles

Émissions, compartiments écologiques, transport,

(bio)dégradation -> concentration, transferts (eau

potable, nourriture) -> dose -> effet (risques)

100 000 substances commercialisées, quelques

centaines (inventaires), 250 (modèle européen EUSE)

Interactions entre substances non prises en compte

Modèles orientés dommages : DALY (Disability

adjusted Life loss years), PDF x m2 x an (percentage

disappeared fraction of species)

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Logiciel EQUER : cycle de vie d’un bâtimentLogiciel EQUER : cycle de vie d’un bâtiment

Simulation par pas de temps d’un an

7

00,20,40,60,8

11,2

ENERGY 3,79E+05 GJ

WATER 8,09E+05 m3

RESOURCE 1,93E+02 E-9

WASTE 2,27E+04 t eq

RAD. WASTE 7,64E+02 dm3

GWP100 1,04E+04 t CO2

ACIDIF. 2,20E+04 kg SO2

EUTROPH. 3,63E+04 kg PO4

ECOTOX-W 8,28E+07 m3

HUM-TOX. 5,99E+04 kg

O3-SMOG 1,16E+04 kg C2H4

ODOUR 1,34E+05 Mm3

Standard

Basic

Improved

Comparaison Comparaison d’alternativesd’alternatives

Vers la modélisation des quartiersVers la modélisation des quartiers

BâtimentsEspaces publics (rues, espaces verts…)Réseaux (eau, chaleur…)

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Limites de l ’approcheLimites de l ’approche

Manque de données sur certains produits / procédés

incertitudes sur les procédés (gestion des déchets

en fin de vie, mix de production d’électricité)

incertitudes sur les indicateurs (ex. 35% sur le GWP

des gaz autres que le CO2)

analyse multicritères

Échelle d’un bâtiment élargie à un îlot puis à un

quartier

-> Action de coordination de recherche LORE LCA

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Comparaison d’outils ACV européens, PRESCOComparaison d’outils ACV européens, PRESCO

Maison suisse ossature bois, chauffage gaz, 80 ans Écarts +- 10% sur le cycle de vie

tons CO2 eq.

0100200300400500600700

wood, end of life

wood, operation

wood, construction

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Exemple d’application : Formerie (Oise, 2007)Exemple d’application : Formerie (Oise, 2007)

2 maisons passives de 135 m2

Entreprise : Les AirellesEN ACT architecture

ACV sur 80 ansComparaison à une Référence RT2005 avecchauffage gazImpacts réduits sauf rad. -> intérêt de l’énergie >0

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Bilan en énergie primaireBilan en énergie primaire

Durée de vie considérée : 80 ans

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Exemple d’application : Lyon ConfluenceExemple d’application : Lyon Confluence

Îlots A, B etC, environ 60000 m2 delogements et15 000 m2 debureaux, 70000 m2

d’espacesverts, rues,quais…

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3 îlots, 20 bâtiments3 îlots, 20 bâtiments

Prise en comptedes masquesgénérés par lesbâtiments adjacents

Variation de 1 à 3 des besoins de chauffageselon la forme architecturale

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Résultats de l’analyse de cycle de vieRésultats de l’analyse de cycle de vie

Base : impacts environnementaux réduits sauféco-toxicité et toxicité humaine (chaudière bois)Meilleures pratiques, réduction de tous les impacts

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Conclusions et perspectivesConclusions et perspectives

Importance des bâtiments, en particulier de leur

performance énergétique, dans le bilan global

Contribution croissante des matériaux, évaluation par

analyse de cycle de vie

Quelques outils, incertitudes, encore peu de données

françaises (procédés), Santé : encore plus de lacunes

Intégrer des niveaux de performance dans les

programmes, ex. Lyon Confluence (CO2 et rad.)

Implications des bâtiments à énergie positive sur les

impacts (en dynamique), la densité urbaine (transport)