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BÉTONS ET ENVIRONNEMENT La green attitude des industries du béton et du ciment
Sandrine MANSOUTRE_ Directeur de l’Ecole Française du Béton
2 Conférence EFB_Bétons et environnement
SOMMAIRE
1. LA RSE, UN ENJEU MAJEUR
2. ECONOMIE CIRCULAIRE, UN PARI COLLECTIF
3. VERS UNE NOUVELLE RÈGLEMENTATION (E+C-)
4. APPROCHE GLOBALE PAR ACV, CAS D’UN BÂTIMENT
RAPPEL
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3 Conférence EFB_Bétons et environnement
LA RESPONSABILITÉ SOCIÉTALE
DES ENTREPRISES,
UN ENJEU MAJEUR
28/09/2017
Auteure : Stéphanie NOTIN
1
Conférence EFB_Bétons et environnement
4 Conférence EFB_Bétons et environnement
UN ENJEU MAJEUR POUR L’ENTREPRISE
D’une démarche volontaire d’intégrer des préoccupations
environnementales et sociales dans leur stratégie globale,
l’engagement des entreprises dans une démarche RSE est aujourd’hui
une nécessité.
Sous une pression réglementaire qui s’accentue pour réagir aux
urgences environnementales (dégradation accélérée des grands
équilibres écologiques – changement climatique), exercer sa
responsabilité sociétale pour une entreprise est devenu un enjeu
majeur pour sa pérennité.
Conférence EFB_Bétons et environnement
5 Conférence EFB_Bétons et environnement
UNE SOURCE DE CONTRAINTES COMME D’OPPORTUNITÉS
Création de valeur
partagée
Approche proactive
Gestion des risques
Conformité réglementaire
A chaque entreprise,
sa vision d’exercer sa
responsabilité
sociétale.
Une approche
performantielle globale
Une démarche
gagnant / gagnant
Conférence EFB_Bétons et environnement
6 Conférence EFB_Bétons et environnement
LA RSE, UNE IMPLICATION CROISSANTE DES ENTREPRISES
Du rapport RSE à la déclaration de performance non-financière
La présentation d’une déclaration de performance non-financière est un virage stratégique dans la communication des
entreprises, pendant de la déclaration financière.
Le recours à l’analyse de matérialité pour prioriser leurs enjeux (approche par risques significatifs et opportunités pour
l’entreprise) et retenir leurs indicateurs clé de performance.
Le contenu de la déclaration ouvert à des champs nouveaux (présentation des politiques et des plans d’action associés, plan
de vigilance sur l’ensemble de leur chaîne de responsabilité en amont en aval) dans la trajectoire d’un reporting RSE intégré.
Une tendance : valoriser leur RSE dans leur stratégie business
La course aux certifications ou aux qualifications « RSE »
Les entreprises utilisent les normes, les labels et les chartes, devenus de véritables arguments commerciaux, pour promouvoir
leurs actions RSE et se différencier sur leur marché.
L’apparition d’une gouvernance RSE
Certaines entreprises choisissent de créer des comités de direction dédiés à ces questions et associent leurs parties
prenantes.
création de comité de l’éthique, de la RSE et du mécénat, création de panel de parties prenantes.
PIED DE PAGE
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partout].
Conférence EFB_Bétons et environnement
7 Conférence EFB_Bétons et environnement
ECONOMIE CIRCULAIRE
UN PARI COLLECTIF
Titre de la présentation
Auteur : SNBPE www.snbpe.org
2
Conférence EFB_Bétons et environnement
8 Conférence EFB_Bétons et environnement
L’AMÉNAGEMENT DURABLE DES TERRITOIRES : ENJEUX ET
PERSPECTIVES POUR UNE ÉCONOMIE CIRCULAIRE
La Filière béton :
« La boucle est
bouclée »
Conférence EFB_Bétons et environnement
11 Conférence EFB_Bétons et environnement
• 1800 unités de production implantées sur l’ensemble du territoire national, souvent en milieu rural. Il s’agit d’entreprises de toutes tailles : grandes entreprises, ETI et PME, à ancrage très local.
• 8470 emplois directs
• 8000 emplois liés au transport et au pompage du béton.
Une filière 100 % locale
• Les entreprises et les artisans du secteur du bâtiment et des travaux publics regroupent plus de 2 millions d’emplois, soit 8 % des emplois en France.
Des utilisateurs professionnels très nombreux
LE BÉTON PRÊT À L’EMPLOI : IMPACT POSITIF SUR
L’ÉCONOMIE DES TERRITOIRES
12 Conférence EFB_Bétons et environnement
LA FILIÈRE BÉTON AU PLUS PRÈS DES BESOINS
En France
1800 Centrales à béton
900 établissements
de préfabrication
1600 carrières
40 sites industriels
de cimentiers
+
15 Conférence EFB_Bétons et environnement
LA VALORISATION EN CIMENTERIE
Energétique Matière
•Prendre exemple chez nos voisins européens : 60 % pour les allemands et augmenter notre taux de substitution actuellement à 30 %
Objectif de l’industrie cimentière:
•Les déchets énergétiques, encore trop souvent enfouis, ne doivent plus être considérés comme des déchets ultimes. Un pré requis :
•Développer la filière de collecte, de tri et de préparation des déchets Les leviers
•Compétitivité
•Indépendance énergétique de la France (préservation des ressources naturelles)
•Réduction émission de CO2
•Emplois locaux
Les effets attendus
16 Conférence EFB_Bétons et environnement
Ciments Calcia
Eqiom
Lafarge Holcim
Vicat
Kerneos
LES CIMENTERIES EN FRANCE
17 Conférence EFB_Bétons et environnement
FOUR DE CIMENTERIE :
OUTIL PERFORMANT DE VALORISATION DE DÉCHETS
Température flamme élevée (2000°C)
Conditions oxydantes dans le four Temps de séjour des gaz importants Stabilité des conditions thermiques Contre courant de matière basique
Valorisation énergétique complète
Destruction des molécules organiques
Neutralisation des gaz de combustion
Fixation des éléments métalliques dans le clinker
Pas de résidus solides ou liquides
18 Conférence EFB_Bétons et environnement
UN CADRE RÉGLEMENTAIRE STRICTE
ICPE soumise à autorisation
Les niveaux de températures et les temps de séjour réglementaires sont largement respectés :
850 °C et 10 sec> 2 secondes réglementaires 1800 °C et 2 secondes > 1100 °C et 2 secondes si le taux de chlore > 1%
Procédures d’identification et d’acceptation des déchets :
Procédures internes : exigences complémentaires aux exigences réglementaires Management qualité - ISO 9001, 14001
Essai de qualification
des nouveaux CMS selon des protocoles définis par les DREAL
Mesures continues et périodiques à la cheminée : poussières, NOx, SO2, COV, HCL, HF, D/F
Surveillance et contrôle : par la DREAL, par le Comité départemental d’hygiène (CDH), lors des CLIS (Comité Local d’Information et de Surveillance)
Réglementation nationale AM 20 septembre 2002 (transposition Directive 2000/76/CE)
19 Conférence EFB_Bétons et environnement
EVOLUTION DE LA NORME CIMENT VERS LES CIMENTS À
FORTS TAUX D’AJOUTS
Levier empreinte
CO2 : le ratio
CK/Cem.
Au niveau monde,
celui-ci est descendu
à 74% en 2013
contre 82% en 2000,
et sera amené à
descendre encore
dans les années qui
viennent. "Getting the Numbers Right" (GNR)
20 Conférence EFB_Bétons et environnement
LES CONSTITUANTS PRINCIPAUX DU CIMENT
Clinker K
Laitier de haut fourneau S
Schistes calcinés T
Fumées de silice D
Cendres volantes V (siliceuses), W (calcaires)
Pouzzolanes P (naturelles), Q (naturelles calcinées)
Calcaire L, LL
Hydra
ulic
ité d
écro
issante
21 Conférence EFB_Bétons et environnement
BENCHMARK AFNOR (2015)
41%
42%
10% 4% 3%
Type Ciments
CEM I
CEM II
CEM III
CEM V
MC
22 Conférence EFB_Bétons et environnement
LA VALORISATION DE DÉCHETS EN CIMENTERIE
EN FRANCE EN 2016
Déchets énergétiques 1 010 kt
Déchets dangereux: 377 kt
Huiles: 41 kt Solvants: 172 kt Sciures imprégnées: 133 kt
Déchets non dangereux: 633 kt Farines animales: 126 kt
Pneus usagés: 112 kt
CSR: 248 kt
RB: 31 kt
Boues urbaines: 13 kt
Déchets biomasse: 80 kt
dont 120 kt en valorisation matière
Mat. premières secondaire 520 kt
• Cendres volantes, oxydes de fer, boues
d’hydroxyde d’Alumine, …
Ajouts au broyage ciment 1 612 kt
• Laitier: 1 300 kt
• Cendres volantes: 260kt
• Gypse synthétique 52 kt
Substitution énergétique: 41 %
23 Conférence EFB_Bétons et environnement
LE RECYCLAGE DU BÉTON
• 18 millions de tonnes de bétons de déconstruction sur les 240 millions de tonnes de déchets inertes du BTP .
• 80 % des bétons de déconstruction sont déjà valorisés après traitement (concassage, criblage, tri, …) principalement en sous-couche routière.
Les enjeux du
recyclage :
• Développer le recyclage dans la production des bétons
• Organiser la filière en amont : de démolir à déconstruire (diagnostic, opérations, collecte, tri, transit et réemploi)
• Poursuite du projet national de recherche « PN Recybéton », lancé en 2012.
Les objectifs
de la filière :
24 Conférence EFB_Bétons et environnement
ENJEUX DU RECYCLAGE DU BETON
A ce jour la norme NF EN 206/CN autorise la fabrication de bétons incorporant
des granulats recyclés issus de la déconstruction.
Freins actuels :
Limites techniques de l’incorporation de sables recyclés dans les bétons ;
Volume important des contrôles qualité à réaliser sur les matériaux recyclés
et leurs poids économiques ;
Champ d’application restreint du fait des limites normatives et
règlementaires actuelles ;
Acceptabilité du risque par l’ensemble des parties prenantes (maîtrise
d’ouvrage, maîtrise d’œuvre, bureaux de contrôle, producteur de BPE,
assureurs, etc.) ;
Particularité des zones rurales où la mise en œuvre d’une telle politique
viendrait parfois en contradiction avec la logique d’approvisionnement de
proximité : La massification des gisements à recycler se conçoit
plus en zone urbaine ou leur proche périphérie.
25 Conférence EFB_Bétons et environnement
PRESENTATION DU PN RECYBETON
Projet National RECYBETON
Le recyclage complet des Bétons
Un projet collaboratif avec un programme de recherche pour favoriser
le recyclage du béton dans le béton (tout naturellement), réunissant 47
partenaires. Durée : 4 à 5 ans
Début : 27/01/2012
Budget : 4,8 M€HT
ENJEUX : • 20 Mt de « déchets » de béton à valoriser
• Utilisation rationnelle des ressources naturelles ;
• Limitation des mises en décharge
• Réduction des transports des matériaux
26 Conférence EFB_Bétons et environnement
Livrables
• 6 Chantiers expérimentaux
• Recommandations (guides)
• Propositions d’évolutions des normes et de la réglementation
• Rapports de recherches et synthèse des résultats
• Journées de restitution des résultats
PROJET NATIONAL RECYBETON
27 Conférence EFB_Bétons et environnement
BÉTONS RECYCLÉS ET PUITS DE CARBONE
Le projet FASTCAR
Valider, sur les plans théorique et
expérimental, la preuve de
concept technique déjà apportée
en laboratoire de carbonatation
accélérée des granulats de
bétons recyclés
concevoir et mettre en œuvre un
procédé de carbonatation
accélérée à échelle pré-
industrielle
caractériser la viabilité
environnementale et économique
du procédé industriel de
recyclage envisagé
Photo Projetfastcar
29 Conférence EFB_Bétons et environnement
L’INNOVATION AU SERVICE DE L’ECO-CONCEPTION
Des produits conçus pour des solutions constructives éco-performantes contribuant à l’aménagement durable des territoires :
Bétons à ultra hautes performances Bétons auto-plaçants Bétons isolants Bétons dépolluants Bétons auto-nettoyants Bétons drainants
31 Conférence EFB_Bétons et environnement
RESSOURCES DOCUMENTAIRES
Le SNBPE met à disposition une médiathèque regroupant ses ressources
documentaires en accès libre :
http://mediatheque.snbpe.org/
Le SNBPE dispose également de sites d’informations et est présent sur les
réseaux sociaux :
www.snbpe.org www.snpb.org www.bybeton.fr https://twitter.com/SNBPE https://www.facebook.com/snbpe/ https://www.facebook.com/SNPB-518529374935207
32 Conférence EFB_Bétons et environnement
CIMBÉTON : COMMUNIQUER & PROMOUVOIR
Collection technique
Brochures d’informations, fiches techniques
Guides techniques et fiches pratiques
33 Conférence EFB_Bétons et environnement
RÈGLEMENTATION
ENVIRONNEMENTALE E+C-
Jean-Aymeric COSTA – Ingénieur Construction Durable ATILH
3
34 Conférence EFB_Bétons et environnement
RÈGLEMENTATION THERMIQUE & ENVIRONNEMENTALE DES
BÂTIMENTS
2020 2013 2016-2017 2002
Directive Européenne
sur la Performance
Energétique des
Bâtiments
2009
Loi Grenelle 1
Bâtiments Basse
Consommation
Bâtiments à
Energie
POSitive
RT 2012
Expérimentation
& Label E+C-
2018 2015
Loi TECV
Mise en chantier
progressive du
BEPOS
COP21 à Paris
Label BBC-Effinergie
Prise en compte
des enjeux
environnementaux
Échéances
réglementaires RT 2005
2005 2010
Directive Européenne
sur la Performance
Energétique des
Bâtiments
35 Conférence EFB_Bétons et environnement
FONCTIONNEMENT DE L’EXPÉRIMENTATION
UNE APPROCHE COLLABORATIVE
La filière du secteur de la construction expérimente pour préparer la future
règlementation (2018? 2020?)
Des groupes de travaux rassemblant les bureaux d’études, les organisations professionnelles,
le CSTB et le ministère pour alimenter les réflexions
36 Conférence EFB_Bétons et environnement
FONCTIONNEMENT DE L’EXPÉRIMENTATION
CONCERNE LES BÂTIMENTS SOUMIS À LA RÈGLEMENTATION THERMIQUE
(VOLONTAIRES)
Bureaux, Logements collectifs, Maisons individuelles, Ecoles, Hôpitaux etc.
Référentiel inspiré des normes européennes d’analyse de cycle de vie des bâtiments et des produits (NF EN 15978
et NF EN 15804)
http://www.batiment-energiecarbone.fr/
38 Conférence EFB_Bétons et environnement
RAPPELS RT 2012
CONFORMÉMENT À L'ARTICLE 4 DE LA LOI GRENELLE 1, LA RT 2012 AVAIT
POUR OBJECTIF DE LIMITER LA CONSOMMATION D'ÉNERGIE PRIMAIRE DES
BÂTIMENTS NEUFS À UN MAXIMUM DE 50 KWHEP/(M².AN) EN MOYENNE
Un très bon niveau de qualité énergétique du bâti, indépendamment du choix de système
énergétique,
un équilibre technique et économique entre les énergies utilisées pour le chauffage et la
production d'eau chaude sanitaire.
ELLE COMPORTE 3 EXIGENCES DE RÉSULTATS : BESOIN BIOCLIMATIQUE,
CONSOMMATION D'ÉNERGIE PRIMAIRE, CONFORT EN ÉTÉ.
Quelques exigences de moyens
http://www.rt-batiment.fr
39 Conférence EFB_Bétons et environnement
RAPPELS RT 2012
LES EXIGENCES DE RÉSULTATS IMPOSÉES PAR LA RT2012 SONT DE TROIS
TYPES :
«Bbiomax» : les besoins bioclimatiques du bâti
Limitation simultanée du besoin en énergie pour les composantes liées à la conception du bâti (chauffage,
refroidissement et éclairage). Unité : en points ( ce sont des kWh/m² pondéré) Bbio = 2 x Besoin en Chauffage + 2 x Besoin en Refroidissement + 5 x Besoin en éclairage
→ Objectif d’inciter à la conception bioclimatique, à avoir un éclairage naturel
« Cepmax », portant sur les consommations de chauffage, de refroidissement, d'éclairage,
de production d'eau chaude sanitaire et d'auxiliaires (pompes et ventilateurs).
La valeur du Cepmax s'élève à 50 kWh/(m².an) d'énergie primaire, modulé selon la localisation géographique,
l'altitude, le type d'usage du bâtiment, la surface moyenne des logements etc. → Limitation en kWh/m².an de la consommation réelle du bâtiment
« Tic » le confort d'été dans les bâtiments non climatisés
La réglementation impose que la température la plus chaude atteinte dans les locaux, au cours d'une séquence de 5
jours très chauds d'été n'excède pas un seuil en °C.
→ Augmenter l’inertie du bâtiment, ou mettre des protections solaires.
40 Conférence EFB_Bétons et environnement
ENERGIE POSITIVE ET RÉDUCTION DE CARBONE : PRINCIPES
UN INDICATEUR DE PERFORMANCE ÉNERGÉTIQUE EN TOUS USAGES (EN PLUS
DES EXIGENCES RT) : NOUVEL INDICATEUR LE BILAN BEPOS
DEUX INDICATEURS D’ÉMISSIONS DE GAZ À EFFET DE SERRE
Méthodologie d’Analyse de Cycle de Vie (ACV)
Eges = Σ émissions de GES sur tout le cycle de vie du bâtiment
EgesPCE = Σ émissions de GES des Produits de Construction et Equipements (PCE)
Source DHUP
Indicateurs
complémentaires
informatifs
+ RER (Ratio
Energie
Renouvelable)
+ DIES (confort
d’été)
kWh / m². an
kg éq. CO2 /
m² SDP
41 Conférence EFB_Bétons et environnement
ENERGIE POSITIVE
LA RT 2012 NE TRAITAIT QUE DE LA MOITIÉ DES CONSOMMATIONS
Aller plus loin, mais difficile de progresser sur les usages RT
Différents leviers identifiés
Utiliser des énergie renouvelables pour les usages RT (Réseau de chaleur vertueux, électricité d’origine renouvelable)
Produire de l’énergie localement et faire un effort de réduction des usages mobiliers
Usages RT Usages
mobiliers
Sobriété,
efficacité
RT 2012 Usages
mobiliers
Sobriété,
efficacité
Electricité et gaz renouvelable
Chaleur renouvelable, Production locale
d’électricité
Source CSTB
Sobriété, efficacité :
RT 2012
42 Conférence EFB_Bétons et environnement
CARBONE
LE BÂTIMENT EST LE PREMIER POSTE D’ÉMISSIONS DE CO2 DEVANT LE
TRANSPORT
43 Conférence EFB_Bétons et environnement
CARBONE
LA CONSTRUCTION D’UN BÂTIMENT SEMBLE ÉMETTRE AUTANT VOIR PLUS DE
CO2 QUE SON EXPLOITATION
Sur une durée d’étude de 50 ans de vie en œuvre
Source CSTB 2016
44 Conférence EFB_Bétons et environnement
Source DHUP
E+C- NIVEAUX DE PERFORMANCE
BILAN BEPOS (ÉNERGIE EN USAGE)
4 niveaux de performance énergétique
Emissions « Carbone » Eges et
EgesPCE (Valeurs expérimentales !)
2 niveaux de performance pour chaque indicateur
Carbone 1 et Carbone 2 (le plus exigeant)
Période de référence de 50 ans
Modulations sur nb places de parking, zone climatique, altitude etc.
Energie 1
Energie 4
RT – 5 à 30 %
RT – 40 %
Energie 2
Energie 3
BEPOS Bilan max
kg
eq.CO2/m²SDP
MI
Collectif
Bureau
Autres bât
RT
Carbone 2
Bâtiment 800 1000 980 850
Carbone 2
PCE 650 750 900 750
Carbone 1
Bâtiment 1350 1550 1500 1625
Carbone 1
PCE 700 800 1050 1050
45 Conférence EFB_Bétons et environnement
E+C- CALCULS
LOGICIELS PERMETTANT LE CALCUL DU BILAN BEPOS ET LES AUTRES
INDICATEURS ÉNERGÉTIQUES
Logiciels de thermiques courants, agrées RT2012 et ayant intégré une extension du
ministère pour la partie BEPOS.
LE CALCUL DES ÉMISSIONS DE GAZ À EFFET DE SERRE DU BÂTIMENT
Effectué par des logiciels d’analyse du cycle de vie conformes au référentiel de
l’expérimentation (nouveaux logiciels)
Liste de tous les logiciels disponible sur http://www.batiment-
energiecarbone.fr/evaluation/logiciels/
46 Conférence EFB_Bétons et environnement
E+C- CALCULS CARBONE CONSTRUCTION
13,3 kg éq CO2 / m²
de maçonnerie sur le cycle de vie
complet
3200 m² de
maçonnerie
Métré du bâtiment
(document économiste, ou
extraction des quantitatifs de la
maquette numérique…)
(13,3 x 3200 m²) / 1500
m² SDP
=
Bâtiment
de 1500 m² SDP
Contribution de la
maçonnerie : 28,4 kg éq
CO2 / m² SDP Fiches de Déclaration
Environnementales et
Sanitaires (FDES)
47 Conférence EFB_Bétons et environnement
E+C- CALCULS VIE EN ŒUVRE ET CHANTIERS
POUR CALCULER LES IMPACTS DE LA CONSOMMATION D’ÉNERGIE PENDANT LA VIE EN
ŒUVRE DU BÂTIMENT, ET L’IMPACT DE LA CONSOMMATION ET DU REJET D’EAU
Quantité d’énergie consommée par le bâtiment sur les usages RT ( selon étude thermique) x impact du kWh
Quantité d’énergie consommée par le bâtiment sur les hors RT) x impact du kWh
La quantité d’énergie consommée hors RT est pour l’instant un calcul simplifié, approximatif
Quantité d’eau consommée par le bâtiment x impact du m3 d’eau
Quantité d’eau rejetée par le bâtiment x impact du traitement du m3 d’eau
IMPACT DU CHANTIERS (TERRASSEMENT ETC.)
Calculé selon une méthode simplifiée en fonction de la quantité de terre excavée du chantiers, et la durée du
chantiers
LES DONNÉES SUR LES IMPACTS DES ÉNERGIES ET IMPACTS DES SERVICES
(TRANSPORT, EAU POTABLE, EAUX USÉES, DÉCHETS, FLUIDES FRIGORIGÈNES).
Fournies par le ministère en charge de la construction
48 Conférence EFB_Bétons et environnement
E+C- DONNÉES
EN FRANCE SOUS LA FORME DES FICHES DE DÉCLARATIONS
ENVIRONNEMENTALES ET SANITAIRES (FDES) OU PROFILS
ENVIRONNEMENTAUX DE PRODUITS (PEP)
Ces FDES pour les produits de construction ou PEP pour les équipements sont fournies par
les fabricants, syndicats professionnels, centres techniques etc.
Elles sont établies au format de la norme européenne NF EN 15804+ A1 et son complément
national NF EN 15804/CN
Depuis le 1er Juillet 2014. Avant cela au format NF P01-010 (premières fiches en 2004) Basés sur la norme NF XP C08-100-1 et le PCR ed3 pour les PEP
49 Conférence EFB_Bétons et environnement
INIES
TOUTES CES DONNÉES SONT ACCESSIBLES DANS UNE BASE APPELÉE INIES
Consultation en ligne, gratuite.
Pour se rattacher aux démarches normatives et aux actions déjà menées par l’AIMCC, l’expérimentation E+C- a
rendu obligatoire l’utilisation des données issues d’INIES
1651 FDES en 2016, soit 35718 références commerciales
Retrait des anciens formats de FDES
403 PEP
Manque encore de données sur les équipements
292 données par défaut
Données génériques,
dans le cas ou un produit n’es pas couvert
par une FDES ou un PEP
Très pénalisant
Des FDES « sur-mesure » grâce à des configurateurs pour certaines filières BETie (SNBPE), DE-bois (FCBA, Save-construction (CTICM), LEEOS (CERIB, en développement)
Source INIES
http://www.inies.fr/accueil/
50 Conférence EFB_Bétons et environnement
VÉRIFICATION DES DONNÉES
UNE VÉRIFICATION PAR TIERCE PARTIE INDÉPENDANTE DES
FDES ET PEP OBLIGATOIRE DEPUIS LE 1ER JUILLET 2017
Deux programmes conventionnés par l’Etat
HABILITATION DES VÉRIFICATEURS
Les vérificateurs sont agrées par les programmes de vérification, basé sur
l’ISO 14025 (Marquages et déclarations environnementaux - Déclarations
environnementales de type III - Principes et modes opératoires)
23 vérificateurs habilités
Bureaux d’études environnement
Consultants indépendants
Centres techniques
51 Conférence EFB_Bétons et environnement
ENSEIGNEMENTS DES PREMIÈRES ÉTUDES
IMPACTS CARBONE GLOBAL D’UN BÂTIMENT (R+4)
Impact du vecteur énergétique
sur le poids carbone
Eg
es
(k
g é
q C
O2
/ m
² S
DP
)
52 Conférence EFB_Bétons et environnement
ANALYSE DE CYCLE DE VIE
NOTIONS 41 Jean-Aymeric COSTA – Ingénieur Construction Durable ATILH
54 Conférence EFB_Bétons et environnement
QUELQUES IMPACTS EN DÉTAILS - EUTROPHISATION
Détérioration d’un écosystème aquatique par la prolifération de
certains végétaux
Causes
Rejets de nitrates, phosphates, matières organiques
Conséquences
Prolifération des algues planctoniques et de certains types
de zooplancton
Modification des caractéristiques physiques et chimiques de l’eau
Disparation ou réduction de certaines espèces animales
et végétales
55 Conférence EFB_Bétons et environnement
DESTRUCTION DE LA COUCHE D’OZONE
À haute altitude, la couche d'ozone absorbe la plus grande partie
du rayonnement solaire ultraviolet.
Rayonnement nocif pour les organismes vivants
Destruction de la couche d’ozone
Causes
Naturelles: taches solaires, vents stratosphériques
Anthropiques: libération excessive de chlore et de brome
provenant de composés produit tels que les chlorofluorocarbures
(CFC), les halons, les HCFC etc.
(matériels réfrigérants, la protection contre les incendies,
les solvants…)
Conséquences
Augmentation du rayonnement nocif pour les êtres vivants
Réchauffement climatique
56 Conférence EFB_Bétons et environnement
ACIDIFICATION
L’acidification est liée aux émissions de trois polluants
Dioxyde de souffre SO2
Oxydes d’azote NOx
Ammoniac NH3
Ces polluants évoluent différemment dans l’atmosphère
SO2 et NOx se transforment en acide sulfurique et nitrique
Causes
Emissions liées industrielles, centrales thermiques, transports
Conséquences
Retombées acides sèches ou humide « pluie acide »
Acidification des sols, des océans
Effets nocifs sur la faune et la flore
57 Conférence EFB_Bétons et environnement
VERS L’ANALYSE DE CYCLE DE VIE
Comment peut-on traduire ces disfonctionnements en termes
d’impacts sur l’environnement
Comment peut-on les quantifier?
Essayer d’avoir des échelles de mesures communes
Un réponse possible au travers de l’analyse de cycle de vie
L’ACV est une méthode qui permet de quantifier les impacts d’un produit du « berceau à la tombe »
Cela permet de faire un inventaire des flux de matière et d’énergie entrants et sortants à chaque étape du cycle de vie
Les résultats sont exprimés en terme d’impacts potentiels et de flux physique (déchets, énergie)
59 Conférence EFB_Bétons et environnement
PRINCIPES DE BASE
Approche multicritères
Objectif : Eviter les transferts de pollution d’un milieu à l’autre
Réduire les émissions de gaz à effet de serre mais augmenter les émissions dans l’eau
Prise en compte de l’ensemble du cycle de vie
Objectif : Eviter les transferts de pollution dans le temps
60 Conférence EFB_Bétons et environnement
ACV ET NORMALISATION
ISO 14040
Management environnemental - Analyse du cycle de vie - Principes et cadre (octobre 2006)
ISO 14044
Management environnemental - Analyse de cycle de vie exigences et lignes directrices (octobre 2006)
Amendement en cours
NF P01-010
Qualité environnementale des produits de construction – déclaration environnementale et sanitaire des produits de
construction
Ancienne norme de référence des FDES en France
NF EN 15804+A1
Contribution des ouvrages de construction au développement durable – Déclaration environnementale sur les produits
(avril 2014)
Remplace la NF P01-010, est complétée en France par la norme NF EN 15804/CN, qui rajoute notamment deux indicateurs, et
traite des données environnementales collectives.
Amendement en cours
https://www.boutique.afnor.org/normes-
produits-edition
61 Conférence EFB_Bétons et environnement
LA MÉTHODE
Flux Quantité
En
tra
nts
Charbon 10kg
Calcaire 2kg
Eau 0,05 litres
So
rta
nts
CO2 (air) 5 kg
Déchets 150mg
Nitrates (eau) 1kg
Transport
Fabrication
Usage
Fin de vie
Matières premières
Cycle de vie Inventaire Indicateurs
Eutrophisation
Consommation
d’énergie primaire
Réchauffement
climatique
Acidification
Déchets dangereux
…
62 Conférence EFB_Bétons et environnement
CALCUL D’UN INDICATEUR
Plusieurs catégories d’impacts
Indicateur global d’impact = ∑ Quantité de composant i x Facteur du composant i
Résultats
Inventaire
Catégories d’impacts
« midpoint »
Catégories d’impacts
« endpoint » ou dommage
Toxicité pour l’homme
Troubles respiratoires
Rayonnement ionisants
Appauvrissement de la couche d’ozone
Oxydation photochimique
Ecotoxicité aquatique
Ecotoxicité terrestre
Acidification du milieu aquatique
Eutrophisation
Occupation des territoires
Energie non renouvelable
Réchauffement climatique
Extraction de minéraux
Santé humaine
Qualité de l’écosystème
Changement climatique
Ressources
63 Conférence EFB_Bétons et environnement
ILLUSTRATION – RÉCHAUFFEMENT CLIMATIQUE
Emissions contribuant à
l’effet de serre
Modélisation de la contribution
relative à l’effet de serre
(facteur de caractérisation) Inventaire du produit
Coefficient (PRG) (kg
éq CO2) Quantité (kg)
Contribution à l’effet
de serre (kg CO2 éq)
CO2 1 472 472
CH4 25 0,5 12,5
N2O 298 0,025 7,45
HCFC22 1700 0,06 102
TOTAL 491,95 kg CO2 éq pour le
cycle de vie du produit
64 Conférence EFB_Bétons et environnement
INDICATEURS NORMATIFS (NF EN 15804 & NF EN 15804/CN)
Réchauffement climatique (kg
éq CO2)
Appauvrissement de la couche
d’ozone (kg éq CFC-11)
Acidification des sols et de l’eau
(kg éq SO2)
Eutrophisation (kg éq PO43-)
Formation d’ozone
photochimique (kg éq C2H4)
Epuisement des ressources
abiotiques (éléments) (kg éq Sb)
Epuisement des ressources
abiotiques (fossiles) (MJ )
Pollution de l’air (m3)
Pollution de l’eau (m3)
Energie primaire renouvelable, procédé (MJ)
Energie primaire renouvelable, matière (MJ)
Energie primaire renouvelable, Totale (MJ)
Energie primaire non renouvelable, procédé
(MJ)
Energie primaire non renouvelable, matière
(MJ)
Energie primaire non renouvelable, Totale (MJ)
Utilisation de matières secondaires (kg)
Utilisation de combustibles secondaires
renouvelables (MJ)
Utilisation de combustibles secondaires non
renouvelables (MJ)
Utilisation nette d’eau douce (m3)
Déchets dangereux éliminés (kg)
Déchets non dangereux éliminés
(kg)
Déchets radioactifs éliminés (kg)
Composants destinés à la
réutilisation (kg)
Matériaux destinés au recyclage
(kg)
Matériaux destinés à la
récupération d’énergie (kg)
Energie fournie à l’extérieure (MJ)
Indicateurs d’impacts
environnementaux
Indicateurs liés aux
extrants
Indicateurs de consommations
de matière (énergétique) et eau
65 Conférence EFB_Bétons et environnement
REPRÉSENTATIVITÉ DES DONNÉES
Sources de données très différentes
Ecoinvent : Swiss Center for Life Cycle Inventory
Gabi : Thinkstep (PE International)
INIES (AIMCC)
TEAM (Ecobilan PWC)
Représentativité géographique
Données mondiales, européenne, par pays
Représentativité technologique
Comment ont été obtenues les données? Est-ce qu’elles couvrent tous les procédés technologiques de production du
produit?
66 Conférence EFB_Bétons et environnement
ANALYSE DE CYCLE DE VIE
ICV & ACV D’UN PRODUIT 42 Jean-Aymeric COSTA – Ingénieur Construction Durable ATILH
67 Conférence EFB_Bétons et environnement
L’ANALYSE DE CYCLE DE VIE DU PRODUIT/BÂTIMENT
(NF EN 15978:2012, Contribution des ouvrages de construction au développement durable - Évaluation de la performance
environnementale des bâtiments - Méthode de calcul
(NF EN 15804+A1 :2014, Contribution des ouvrages de construction au développement durable - Déclarations
environnementales sur les produits - Règles régissant les catégories de produits de construction
CYCLE DE VIE DU BATIMENT
PRODUCTION
Mati
ère
s p
rem
ière
s
Tra
ns
po
rt
Fa
bri
ca
tio
n
A1 A2 A3
CONSTRUCTIO
N
Tra
ns
po
rt
Ins
talla
tio
n &
co
ns
tru
cti
on
A4 A5
UTILISATION
Uti
lisati
on
Ma
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na
nc
e
Ré
pa
rati
on
B1
Re
mp
lac
em
en
t
Ré
ha
bilit
ati
on
Energie durant l'utilisation
Eau durant l'utilisation
B2 B3 B4 B5
B6
B7
FIN DE VIE
Dém
oliti
on
Tra
ite
me
nt
dé
ch
ets
Elim
inati
on
C1 C3 C4
Tra
nsp
ort
C2
AU DELA DU
CYCLE DE VIE
BENEFICES
ET CHARGES
Possibilité de
réutilisation,
recyclage,
récupération
D
Ciment
Béton
68 Conférence EFB_Bétons et environnement
EXEMPLE - LES CIMENTS
Données collectées en sur l’année 2014 sur l’ensemble des
cimenteries françaises
Assure la représentativité des données environnementales sur le ciment pour la profession
Déclaration dite « collective »
Prouver via une analyse statistique que la moyenne déclarée est représentative
Sur 8 types de ciments
Format NF EN 15804/CN
On parle aussi parfois d’Inventaire de Cycle de Vie (ICV) dans le cas des ciments, c’est un inventaire des flux intrants et extrants
du système, sans évaluation, et souvent sur une partie du cycle de vie (jusqu’à la sortie d’usine dans le cas des ciments)
Utilisation du logiciel SimaPro pour la modélisation
Logiciel d’analyse de cycle de vie, utilisant la base de données Ecoinvent
Vérification des données par tierce partie indépendante début
2017
Devient obligatoire en France pour les FDES et PEP à partir du 1er Juillet 2017
69 Conférence EFB_Bétons et environnement
LA FABRICATION DU CIMENT
CALCAIRE 80 %
ARGILE 20 %
CONCASSAGE
+ BROYAGE
MÉLANGE ET
HOMOGÉNÉISATION
STOCKAGE
CYCLONE : 800 °C
FOUR ROTATIF HORIZONTAL
1450 °C
REFROIDISSEMENT
CLINKER
BROYAGE
• fumées de silice • agents de mouture • réducteurs de Chrome VI
Ajouts éventuels de constituants tels que : • fillers • cendres volantes • laitiers • pouzzolanes
CIMENTS VRAC OU
SAC
Diesel consommé – explosifs
utilisés – poussières émises?
Electricité – Boulets
de broyage
Electricité? Ajouts de
matières premières?
Electricité – Combustibles -
Emissions dans l’air – Briques ?
Eau – Electricité ?
Boulets de
broyages? Expression des
résultats par
type de ciments
72 Conférence EFB_Bétons et environnement
RÉSULTATS
Permets d’analyser les différents contributeurs aux impacts environnementaux
Mise en forme des données, rédaction d’un rapport de projet détaillant toutes les hypothèses et données utilisées
A usage interne et pour le vérificateur
Mise au format FDES, ajout des informations sanitaires
73 Conférence EFB_Bétons et environnement
VÉRIFICATION PAR TIERCE PARTIE
Programme de vérification
Checklist des éléments à vérifier
Vérifie la pertinence de la collecte de données
Représentativité géographique, technologique
Qualité de la collecte, niveau de détails
Base de données utilisées
Etc.
Vérifie le respecte des normes en vigueur
Respect des méthodes et des principes de calculs, des formats de présentation etc.
Vérifie les calculs
A l’aide de ses logiciels d’ACV et de ses base de données
74 Conférence EFB_Bétons et environnement
EXEMPLE - LE BÉTON
Dans le cas du béton prêt à l’emploi (BPE) un configurateur a été
élaboré par le SNBPE : BETie
Permet à partir de données techniques (bureau de structure, métrés) de réaliser une FDES d’un béton adapté à son
chantiers
Ou de demander à son fournisseur de béton, d’établir les FDES du béton livré à l’aide de cet outil
Classe de résistance du béton, classe d’exposition, type de ciment, dimensions de l’objet modélisé
Un guide d’utilisation est disponible une fois inscrit
Si connexion internet démonstration rapide de l’outil.
Le logiciel récupère les impacts des ciments, des granulats, des adjuvants et y ajoute les impacts de production du BPE,
la présence d’armatures ou non et établie la FDES en fonction des différents paramètres saisis
En cours de vérification par tierce partie
Gain de temps considérable pour les industriels du béton
http://www.snbpe.org/index.php/developpe
ment_durable/calculette
77 Conférence EFB_Bétons et environnement
LES CALCULS
Méthode semblable aux principes évoqués dans la présentation
E+C-
Impact des différents modules = Somme des FDES des produits, multipliées par les métrés du bâtiment
Rajout des consommations énergétiques eau du bâtiment par an multipliées par leurs impacts
Impacts environnementaux du bâtiment présentés par « modules »
FDES
FDES FDES Chantiers Energie d’usage
Eau d’usage
Logiciel d’ACV
78 Conférence EFB_Bétons et environnement
PRÉSENTATION DES RÉSULTATS
Dans E+C-
Sur un seul indicateur
En ACV
Présentation des résultats dans un tableau avec tous les modules et indicateurs
Toléré en Europe / Imposé par la règlementation et le complément national français
A B C D
3
A B C D
Des hypothèses
temporelles très
spécifiques, ne
sert normalement
qu’à titre indicatif,
ne devrait pas être
additionné!
79 Conférence EFB_Bétons et environnement
ACV D’UN BÂTIMENT
EHPAD LA BARBENTANE
43 Jean-Aymeric COSTA – Ingénieur Construction Durable ATILH
80 Conférence EFB_Bétons et environnement
PRÉSENTATION DU BÂTIMENT
Etablissements d‘Hébergement pour Personnes Agées
Dépendantes (EHPAD) La Raphaële
Situé dans les Bouches du Rhône (13 )— 50 lits à Barbentane — Famille & Provence
Illustration (à venir)
Particularité de l’EHPAD : Conçu entièrement en sur un niveau, pour faciliter les déplacements et les services. A
d’ailleurs remporté l’appel d’offre grâce à ce critère, tout en restant dans des coûts de construction compétitifs.
81 Conférence EFB_Bétons et environnement
PRÉSENTATION DU BÂTIMENT
Modélisé à l’aide de la maquette numérique et du BIM
83 Conférence EFB_Bétons et environnement
MODÉLISATION DU BÂTIMENT
Bâtiment modélisé en deux temps
Par le bureau d’études thermique, acoustique et environnement, Novacert.
Afin de pouvoir participer à l’observatoire E+C-, et éventuellement au label
Puis dans un deuxième temps, en collaboration avec les fournisseurs de béton et de produits en béton, et le bureau
d’études, pour étudier les axes d’améliorations (qualité des données, choix des données, modifications éventuelles)
1229
0
500
1000
1500
2000
2500
Carbone
ContributeurChantiers
ContributeurEau
ContributeurEnergie
ContributeurPCE
Eges max 1: 1713
kg éq CO2/m²
Eges PCE max :
1062 kg éq CO2/m²
884
0
500
1000
1500
2000
2500
Carbone
ContributeurChantiers
Contributeur Eau
ContributeurEnergie
ContributeurPCE
84 Conférence EFB_Bétons et environnement
LES MÉTRÉS
Elément important dans la réalisation d’une ACV de bâtiment, la
précision des métrés
Récupération et saisie des données du Détail Quantitatif Estimatif (DQE), si le chantiers est livré, comparer avec ce qui a
été mis en œuvre, et demander si il y a eu des modifications de chantiers
Exemple dans ce cas d’étude
Modification par le conducteur de travaux du type de fondations suite aux études géotechniques
Passage d’une sous couche en gros béton à un système de colonne ballastée
85 Conférence EFB_Bétons et environnement
MODÉLISATION ACV
Faire correspondre les métrés avec les données
environnementales adéquates (à terme le BIM devrait faciliter les
échanges)
Dans un cadre E+C-, les données de FDES sur la base INIES
Hors cadre règlementaire, tout type de données est utilisable, l’essentiel étant d’utiliser la donnée la plus proche ou représentative
du projet et de la partie d’ouvrage.
Exemple sous Elodie (Logiciel ACV du CSTB):
86 Conférence EFB_Bétons et environnement
RÉSULTATS
Attention résultats donnés avec une utilisation de valeurs par défaut majoritaire (modélisation dans un cadre E+C-)
L’impact de la construction peut être diminuer d’environ 30 à 40% en utilisant des données spécifiques (en particulier sur les lots
de structure)
0,00E+00
5,00E+01
1,00E+02
1,50E+02
2,00E+02
2,50E+02
3,00E+02
3,50E+02
4,00E+02
Changement climatique kg CO2 éq /m² SDP
87 Conférence EFB_Bétons et environnement
RÉSULTATS
Exemple sur un indicateur différent du CO2, l’élément 3 n’a aucun impact sur la production de déchets dangereux
Attention aux transferts de pollution
0,00E+00
5,00E-01
1,00E+00
1,50E+00
2,00E+00
2,50E+00
3,00E+00
Déchets dangereux kg /m² SDP
88 Conférence EFB_Bétons et environnement
OPTIMISATION & COMPARAISON
En ACV, la comparaison n’est possible qu’à unité fonctionnelle
équivalente, c’est-à-dire pour un même service rendu
On considère qu’il ne faut pas comparer entre eux les produits de
constructions, mais que l’on peut comparer au niveau du bâtiment.
Deux bâtiments ne sont jamais parfaitement équivalent (différences de surface
si l’on fait varier les composants des murs, confort acoustique, confort
thermique, etc.)
Optimisation possibles?
Le bon béton au bon endroit (classe d’exposition, classe de résistance)
Rajout d’une contrainte carbone sur le béton (béton moins émissif en kg
CO2 /m3) mais vérifier la disponibilité, les contraintes techniques et
économiques.
PHOTO
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- onglet [Affichage] | "Masque des
diapositives" ;
- clic droit sur le fond de page | "Mettre à
l’arrière-plan ;
- clic droit sur la photo | "Remplacer
l’image" ;
- sélectionnez le nouveau visuel ;
- clic droit sur l’image | "Mettre à l’arrière-
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