Étude d’impact environnemental – Construction ?· Le kit de construction modulaire est préfabriqué…

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    tude dimpact environnemental dun kit de construction modulaire pour lexportation

    13 janvier 2015

  • tude dimpact environnemental Construction modulaire

    P a g e | i

    Prsent

    Alain Boulet Directeur, construction bois Bureau de promotion des produits du bois du Qubec (QWEB) www.quebecwoodexport.com (418) 650-6385 poste 304 aboulet@quebecwoodexport.com

    Ren Leclerc - CEO

    American Structures Inc. www.americanstructure.ca (418) 423-3377 rleclerc@americanstructure.ca

    Prsent par

    Benjamin Zizi Conseiller technique, M. Ing. Richard Gagnon Stagiaire M. Sc. en Environnement et Dveloppement durable, B. Ing.

    Traduit par

    Larissa Hallis - Soutien au dveloppement des affaires

    cohabitation www.ecohabitation.com 5555 avenue de Gasp, bureau 200, H2T 2A3, Montral (QC) (514) 985 0004 poste 630 bzizi@ecohabitation.com

    http://www.quebecwoodexport.com/mailto:aboulet@quebecwoodexport.comhttp://www.americanstructure.ca/http://www.ecohabitation.com/mailto:bzizi@ecohabitation.com

  • tude dimpact environnemental Construction modulaire

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    RSUM EXCUTIF

    Le prsent rapport regroupe les rsultats danalyse des missions de gaz effet de serre (GES)

    dun kit de construction modulaire en structures de bois prfabriques par American Structures

    Inc. et assembl en Chine Dalian. Les objectifs de ltude sont de raliser lanalyse de la

    construction prfabrique selon une approche du berceau la porte : depuis lextraction des

    matires premires jusqu la construction, tout en incluant limpact du transport pour un

    montage linternational.

    La construction analyse est une habitation unifamiliale de 240 m (2580 pi) compose de 4

    chambres coucher. La structure est dimensionne pour rsister limportante activit sismique

    de la zone de Dalian.

    Les diffrentes phases du

    cycle de vie analyses

    sont :

    (1) lextraction des

    matires premires et la

    production des matriaux,

    (2) la fabrication,

    (3) le transport du kit de

    construction, et

    (4) lassemblage et la

    construction.

    Les rsultats de linventaire

    des missions de GES sont

    les suivants:

  • tude dimpact environnemental Construction modulaire

    P a g e | iii

    Les missions relies au transport des modules prfabriques comptent pour une partie trs

    importante des missions de GES totales (51%), lautre cause importante dmissions provient

    naturellement de la phase dextraction des matires et de production des prfabriqus (40%).

    Le dtail des missions relies au

    transport des modules est le

    suivant:

    Afin de pouvoir comparer les impacts environnementaux de la maison prfabrique au Qubec

    une rfrence reprsentative, une analyse comparative des missions de GES de la

    construction modulaire avec ceux dune construction quivalente en structure de bton a t

    ralise (mmes capacits structurelles et efficacit nergtique) :

  • tude dimpact environnemental Construction modulaire

    P a g e | iv

    Il est intressant de noter quun surdimensionnement de structure est ncessaire pour rpondre

    lactivit sismique importante de la rgion de Dalian. Par rapport une construction

    quivalente en zone non sismique, ce surdimensionnement de structure occasionne des

    missions de GES plus importantes pour la construction de bton (+ 35%) que pour la

    construction de bois (+ 1%). Cet avantage des structures de bois est principalement li au fait

    que la structure est beaucoup plus lgre et ncessite un surdimensionnement moins important.

    Pour conclure, bien que le transport des modules prfabriqus ajoute une part importante aux

    missions de GES du kit de construction modulaire, ce choix de construction reste une

    alternative environnementale trs viable : une construction quivalente en structure de bton

    construite sur le site aurait un impact presque quatre fois plus lev sur les missions de

    GES que la construction modulaire prfabrique, y compris avec son transport.

  • TABLE DES MATIERES

    RSUM EXCUTIF .................................................................................................................. II

    1. INTRODUCTION................................................................................................................... 1

    2. ANALYSE DES MISSIONS DE GES DE LA CONSTRUCTION PRFABRIQUE ............ 2

    2.1. INFORMATIONS GNRALES ET PORTE DE LTUDE .............................................................. 2

    2.1.1. PRODUIT ANALYS : KIT DE CONSTRUCTION MODULAIRE ....................................................... 2

    2.1.2. UNIT FONCTIONNELLE DE LANALYSE ................................................................................. 4

    2.1.3. DTAILS DE LANALYSE ET DE LA MTHODOLOGIE DE CALCUL................................................ 4

    2.2. FRONTIRES DU SYSTME .................................................................................................... 5

    2.2.1. CYCLE DE VIE DU BTIMENT ................................................................................................ 5

    2.2.2. EXCLUSION DES FRONTIRES DE LTUDE ........................................................................... 6

    2.3. QUALIT DE COLLECTE DE DONNES ..................................................................................... 7

    2.4. RSULTATS DINVENTAIRE DES MISSIONS DE GES ............................................................... 8

    3. ANALYSE DE LEFFICACIT NERGTIQUE ................................................................. 10

    4. ANALYSE COMPARATIVE AVEC UNE CONSTRUCTION EN BTON ............................ 12

    4.1. PRODUIT ANALYS POUR LANALYSE COMPARATIVE ............................................................ 12

    4.2. QUALIT DE COLLECTE DE DONNES ................................................................................... 13

    4.3. RSULTATS DE LANALYSE COMPARATIVE ........................................................................... 13

    5. CONCLUSIONS ET FAITS SAILLANTS DE LANALYSE ................................................. 16

    6. RFRENCES ................................................................................................................... 17

    7. ANNEXES........................................................................................................................... 18

    7.1. LISTE DES MATRIAUX DU KIT DE CONSTRUCTION MODULAIRE .............................................. 18

    7.2. LISTE DES MATRIAUX DE LA CONSTRUCTION QUIVALENTE EN BTON ................................. 19

    7.3. DTAILS DE LA MODLISATION NERGTIQUE ...................................................................... 20

  • tude dimpact environnemental Construction modulaire

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    1. INTRODUCTION

    La construction de btiments soulve de nombreux questionnements tous ceux qui

    lentreprennent : les paramtres de conception sont nombreux, et ltendue des solutions

    techniques est vaste. De nouveaux dfis apparaissent en plus ceux qui se soucient de rduire

    leur empreinte cologique : comment minimiser son impact environnemental tout en amliorant

    sans cesse ses techniques afin de fournir les constructions les plus durables, confortables et

    conomiquement viables?

    Cest dans cette optique que sinscrit lentreprise American Structures inc., spcialise dans la

    conception et la fabrication de poutrelles de plancher, de fermes de toit, de murs, de toitures et

    de planchers prfabriqus. Celle-ci, base Thetford Mines au Qubec, a rcemment diversifi

    son march en exportant son savoir-faire en construction prfabrique de bois linternational,

    notamment en Chine. En effet, le gouvernement Chinois affirme une volont marque pour

    favoriser lmergence de nouvelles manires de construire, particulirement avec les techniques

    de construction en bois pour lequel lexpertise Canadienne est internationalement reconnue.

    Afin de documenter lavantage cologique des constructions de bois sur de nombreuses autres

    techniques de construction, le bureau de promotion des produits du bois du Qubec (QWEB) a

    mandat lorganisme cohabitation, spcialiste multidisciplinaire en habitation cologique, pour

    raliser une analyse dimpact environnemental de constructions prfabriques avec le bois issu

    de lindustrie Qubcoise.

    Le prsent rapport analyse les missions de gaz effet de serre (GES) du kit de construction

    modulaire dAmerican Structures, selon une approche dite du berceau la porte : depuis

    lextraction des matires premires jusqu la construction, tout en incluant limpact du transport

    pour un montage linternational. tant donn que toute tude ncessite des points de

    comparaison, le prsent rapport inclut galement une analyse comparative des missions de

    GES de la construction modulaire avec ceux dune construction quivalente en structure de

    bton (avec une capacit structurelle et une efficacit nergtique quivalente).

  • tude dimpact environnemental Construction modulaire

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    2. ANALYSE DES MISSIONS DE GES DE LA CONSTRUCTION PRFABRIQUE

    2.1. INFORMATIONS GNRALES ET PORTE DE LTUDE

    2.1.1. PRODUIT ANALYS : KIT DE CONSTRUCTION MODULAIRE

    Le produit analys est une maison unifamiliale de 240 m (2580 pi), compose de 4 chambres

    coucher : 2 chambres au premier tage, et 2 chambres au deuxime tage. Selon des

    conditions dutilisation moyenne, cette habitation permet daccueillir une moyenne de 5

    personnes sur une dure de vie minimale de 50 ans. La maison est construite en tenant compte

    des dimensions prvues sur les plans de la Villa Type B-2 (n11-196, 17 mai 2011) fournis par

    Prefab Solutions Inc.

    Le kit de construction modulaire est prfabriqu lusine dAmerican Structures Inc. Thetford

    Mines au Qubec. Les composantes de la maison sont ensuite expdies sur son site de

    construction situ Dalian en Chine. Il est estim que ces modules vont parcourir 9 400 km par

    voie maritime, 4 490 km par voie ferroviaire et 230 km par voie terrestre avant darriver sur le

    site de lassemblage final. Les murs de fondation, la dalle sur sol et les matriaux de finition

    intrieurs sont fournis sur place et ne font pas partie du produit analys.

    Il est important de noter que Dalian est une zone haute intensit sismique. De ce fait, ce

    paramtre a t pris en compte lors de lanalyse pour inclure toutes les quantits de matire

    supplmentaires car le btiment a t dimensionn pour rsister un sisme de magnitude 7.5

    sur lchelle de Richter.

  • tude dimpact environnemental Construction modulaire

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    Voici un descriptif rcapitulatif des lments caractristiques du kit de construction:

    lment: Murs extrieurs

    Orientation du mur Sud Nord Est Ouest

    Superficie de murs 81 m

    (866 pi)

    84 m

    (909 pi)

    27 m

    (287 pi)

    27 m

    (287 pi)

    Dtail de lassemblage de mur

    Revtement extrieur en bois de pin torrfi

    Fourrures 25 x 76 mm (1 x 3)

    Membrane pare-air

    Panneaux de copeaux orients (OSB) 11 mm (7/16)

    Montants 51 x 152 mm (2 x 6) aux 406 mm (16)

    Isolant en nattes fibre de verre 152 mm (6) RSI 3.52 (R-20)

    Polythylne 6 mil

    Fourrures 25 x 76 mm (1 x 3)

    Plaques de pltre 12.7 mm (1/2)

    lment: Portes et fentres (41% de fenestration)

    Orientation du mur Sud Nord Est Ouest

    Superficie de portes - 1 x 1.7 m

    (1 x 18.7 pi) - -

    Superficie de fentres 47 m

    (503 pi)

    35 m

    (376 pi)

    8.5 m

    (92 pi)

    1.5 m

    (16 pi)

    Dtail des fentres Fentres Cadre en PVC double vitrage avec lowE, gaz argon

    lment: Planchers

    Superficie des planchers 60 m (643 pi)

    Dtail de lassemblage type

    Contreplaqu 15.5 mm (5/8)

    Poutrelles de plancher ajoures de 355.6 mm (14) aux 406 mm (16)

    Plaques de pltre 12.7 mm (1/2)

    lment: Toiture

    Superficie de la toiture 297 m (3192 pi)

    Dtail de lassemblage type

    Revtement extrieur en bardeaux dasphalte

    Contreplaqu 15.5 mm (5/8)

    Isolant en nattes fibre de verre 279 mm (11) RSI 7.04 (R-40)

    Poutrelles de toit ajoures de 762 mm (2 6) aux 610 mm (24)

    Plaques de pltre 12.7 mm (1/2)

  • tude dimpact environnemental Construction modulaire

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    lment: Murs intrieurs

    Murs porteurs

    Superficie 255 m (2745 pi)

    Portes 3 x 1.7 m (3 x 18.7 pi)

    Dtails de lassemblage

    Panneaux de copeaux orients (OSB) 11 mm (7/16)

    Montants 51 x 152 mm (2 x 6) aux 406 mm (16)

    Plaques de pltre 12.7 mm (1/2)

    Murs non porteurs

    Superficie 130 m (1400 pi)

    Portes 9 x 1.7 m (9 x 18.7 pi)

    Dtails de lassemblage

    Plaques de pltre 12.7 mm (1/2)

    Montants 51 x 92 mm (2 x 4) aux 406 mm (16)

    Plaques de pltre 12.7 mm (1/2)

    2.1.2. UNIT FONCTIONNELLE DE LANALYSE

    Pour les besoins de ltude comparative, lunit de comparaison entre les diffrentes techniques

    de construction doit tre fixe. Ainsi, les produits tudis devront tre des constructions

    capables daccueillir une moyenne de 5 personnes selon des conditions moyennes dutilisation,

    de soutenir les conditions sismiques de la ville de Dalian (Chine), davoir une consommation

    nergtique estime 27 068 kWh lectriques, et ce, tout en ayant une dure de vie minimale

    de 50 ans.

    2.1.3. DTAILS DE LANALYSE ET DE LA MTHODOLOGIE DE CALCUL

    La prsente tude danalyse de cycle de vie a t effectue grce lutilisation du logiciel

    Impact Estimator for Buildings version 5.0, dvelopp par le Athena Sustainable Materials

    Institute. La mthodologie dvaluation des impacts environnementaux du produit est base sur

    les standards internationalement reconnus : ISO 14040:2006 et ISO 14044:2006.

    Le prsent rapport soriente principalement sur lvaluation des impacts du cycle de vie du

    produit sur les changements climatiques, cest--dire le bilan de ses missions de gaz effet de

    serre (GES). En plus du dioxyde de carbone (CO2), neuf des principaux GES sont tudis et

    leur contribution au rchauffement climatique est ramene en quivalents CO2 : mthane (CH4),

    protoxyde dazote (N2O), CFC-11, CFC-12, HCFC-22, HCFC-141b, HCFC-142b, HFC-134a, et

    hexafluorure de soufre (SF6).

    En raison du but de ltude et de la nature du produit analys destin lexportation, lapproche

    utilise est une approche dite du berceau la porte , ce qui signifie que lanalyse sarrte

    aprs lassemblage du kit de construction et avant la phase dutilisation du produit.

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    2.2. FRONTIRES DU SYSTME

    2.2.1. CYCLE DE VIE DU BTIMENT

    De lextraction des matires premires jusqu la construction finale, linventaire du cycle de vie

    couvre les phases suivantes :

    Extraction des matires premires et production des matriaux

    Cette phase inclut lextraction des matires premires, ainsi que la production des matriaux de construction. Ltape dextraction des matires premires inclus des activits telles que le reboisement ou la restauration de certaines matires. Ltape de production est gnralement ltape qui reprsente la plus grande consommation dnergie et les plus grands impacts sur lenvironnement. Cette tape commence avec lacheminement des matires premires lusine, et finit la porte de lusine aprs la transformation lorsque le produit est prt pour lexpdition.

    Fabrication

    Cette phase inclut le transport des diffrents produits ainsi que la fabrication des modules prfabriqus latelier de Thetford Mines. Ltape de transport intgre ceux ncessaires pour acheminer les...

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