This article was downloaded by: [University of Western Ontario]On: 24 October 2014, At: 16:35Publisher: Taylor & FrancisInforma Ltd Registered in England and Wales Registered Number: 1072954Registered office: Mortimer House, 37-41 Mortimer Street, London W1T 3JH,UK

Revue Française de Génie CivilPublication details, including instructions forauthors and subscription information:http://www.tandfonline.com/loi/tece18

Qualité environnementale desbâtimentsGilbert Achard a , Youssef Diab b , Catherine Buhé a

& Nadège Chatagnon aa LGCH—Ecole Supérieure d'Ingénieurs de ChambéryUniversité de Savoie , Campus Savoie—Technolac,F-73376, Le Bourget du Lac cedexb LGCU, Université de Marne la Vallée , 2 rueEinstein, F-77420, Champs sur MarnePublished online: 04 Oct 2011.

To cite this article: Gilbert Achard , Youssef Diab , Catherine Buhé & NadègeChatagnon (1998) Qualité environnementale des bâtiments, Revue Française de GénieCivil, 2:8, 933-947, DOI: 10.1080/12795119.1998.9692220

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QualitC environnementale des bitiments

Gilbert Achard* - Youssef Diab** - Catherine BuhC* Nadtge Chatagnon*

* LGCH - Ecole Supe'rieure d'lnge'nieurs de Chambe'ty Universite' de Savoie, Campus Savoie - Technolac F- 733 76 Le Bourget du Lac cedex ** LGCU, Universitk de Marne la Valle'e, 2 rue Einstein F-77420 Champs sur Marne

R&suM~. La protection de I 'environnement est aujourd'hui une contrainte qui sera de plus en plus impose'e aux acteurs de la construction. La qualite' environnementale d'un britiment deviendra un critkre de qiralite' supple'mentaire. Elle correspond aux caractkristiques du bcitiment, de ses produits, de ses services et de son environnement imme'diat qui lui conferent 1 'aptitude ir satisfaire aux exigences environnementales. Ces derniPres conduisent b une utilisation lirnite'e des ressources, ci une re'duction de la pollution et a une relation satisfaisante du britiment avec son environnement imme'diat. Dans la premi6re partie de ce papier, les exigences et les impacts environnementau du britiment sont de'crits. La deuxiPme partie traite des me'thodes d 'analyse de la qualite' environnementale (QE) des bdtirnents, c 'est-ci-dire les me'thodes d'analyse de cycle de vie et les mkthodes d'e'valuation et dhide a la conception.

ABSTRACT Environmental protection is today a reality which is being progressively imposed on actors of the construction process. The environmental quality of a building will increasingly become an additional quality criterion. It corresponds to the properties of the building to satisfL environmental requirements. These requirements concern reduced using of resources, reduced pollution and a satisfied relation of the building with its close environment. In the first part of the paper, environmental requirements and impacts of buildings are described. In the second part, the analysis methods of building environmental quality (BEQ are presented, These concern the lije cycle analysis (LCA). the environmental quality evaluation and the aided design methods. M w x - ~ ~ . E ~ : britiment, qualite' environnementale, analyse du cycle de vie. aide a la de'cision, conception.

K E Y W ~ R I X : building, environmental quality, life cycle analysis, decision aided method, design.

Revue francaise de genie civil. Volume 2 -no 8/1998, pages 933 a 947

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1. Introduction

Les preoccupations environnementales ont, jusqu'a present, beaucoup plus conceme les secteurs de l'industrie, de l'tnergie et des transports que celui du bfitiment. En effet, les etudes d'impact sur l'environnement, crkCes le 12 octobre 1977, excluaient de leur champ d'application I'evaluation environnementale des documents d'urbanisme. Seule une petite ttude d'environnement Ctait prevue dans I'elaboration des plans d'occupation des sols. Une evolution inttressante est intervenue le 23 avril 1985 puisque les operations de construction importantes, donnant lieu a enquete publique, doivent maintenant faire l'objet d'une etude d'impact.

Cependant, dans ce contexte, les impacts environnementaux occasionnes par la construction, l'utilisation, la maintenance et la dkmolition des bdtiments de tout type n'ont ete que peu etudies et, en tous les cas, sans aucune logique gtndrale d'ensemble. Cette situation est preoccupante car les resultats indeniables du traitement actuel de quelques points particuliers (hygiene, Cconomie d'energie et acoustique, etc.) ne sont pas a la mesure de l'importance de l'ensemble des impacts environnementaux des bdtiments Les exemples suivants [LAB 931 permettent de prendre conscience de l'ampleur des probltmes pods, en France, par les interactions entre les bdtiments et leur environnement.

Prkliyements (impact concern6 : 6puisement des ressources naturelles) : - chaque m2 construit nkcessite l'apport de 1 A 2 t de materiaux divers ; - la consommation nette d'eau potable en France s'iltve a 8.1 O9 m3.an-' ; - la consommation de granulats represente une masse de 7 t.an-', par habitant.

Rejets (impacts concernb: pollutions de l'eau, de Pair et des sols ; e#et de serre ; destruction de la couche d'ozone) : - la demolition produit chaque annee 23.106 t de gravats et dtchets divers, soit a peu prts autant que le tonnage des ordures menagtires ; - le secteur tertiaire et rdsidentiel est responsable de 30 YO des emissions annuelles nationales de COz, soit environ 2 t/m2 habitable ; -la quantite de CFC, stockee dans les mousses isolantes mises en place dans les bltiments construits, representait, en 1989, une masse de 54.10' t.

Les impacts precedents correspondent a l'exploitation d'un ecosysttme appelC (( environnement )) et regroupant les tltments, les ressources naturelles et les cycles de fonctionnement du systtme terrestre, par un autre Ccosysttme appelC (( anthroposysttme )) qui comprend a la fois les hommes et les produits de leurs activites - la finalit6 &ant I'augmentation de la diversite specifique du systeme terrestre [FRO 931.

Cette exploitation devrait se faire avec un minimum d'atteintes a I'environnement pour Bviter sa dkstructuration et son retour vers un ttat juvenile. Afin de respecter les equilibres naturels, les dtbats sur l'environnement, dont le nombre s'est amplifie au cows de ces vingt demieres annees, ont permis de dtfinir en 1989, le

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developpement durable [BRU 891 qui est un compromis entre la croissance economique et la preservation du patrimoine naturel.

Ce cadre general a permis l'tmergence tres recente, dans le secteur du BTP, de la notion de (( bltiment durable )) qui se traduit par la volontt d'integrer la preoccupation environnementale dans la demarche qualite, desormais familitre aux diffkrents acteurs de la construction.

Les specificites des interactions bdtimentlenvironnement et la rarete actuelle de mkthodes operationnelles pour introduire la qualitk environnementale dans l'acte de construire justifient que des recherches soient entreprises dans ce domaine particulier. Des enjeux Cconomiques, politiques et scientifiques sont en effet fortement lies aux objectifs de la qualitt environnementale des bitiments.

Cette nouvelle exigence de (( bitiment durable )) nous a conduit rassembler, dans cet article, les connaissances disponibles et a proposer quelques outils permettant d'apporter une solution aux difficult&, d'ordre mkthodologique, liees a l'intdgration de la qualite environnementale lors de la conception des bdtiments.

Apres la definition des objectifs de la qualite environnementale, nous declinerons cette derniere en cibles environnementales qui permettent de mettre en correspondance les impacts environnementaux avec les moyens dont disposent les acteurs pour satisfaire les exigences environnementales.

L'evaluation de la qualite environnementale des bitiments est theoriquement possible en empruntant la demarche des analyses de cycle de vie (ACV) [AFN 941, largement utilisie dans les autres secteurs d'activite. Si I'application des ACV aux materiaux et aux procedes de construction est prometteuse, sa generalisation a un ensemble complexe, tel qu'un bdtiment entier, parait utopique, compte tenu du nombre d'objets et d'impacts a considher. On devra donc la reserver A l'etude d'un nombre limite d'impacts pour choisir, par exemple, entre plusieurs variantes de conception qui ne concerneraient que quelques elements bien cibles.

L'integration des objectifs de qualite environnementale dans la conception des bdtiments est cependant possible grdce a des mtthodes d'aide a la decision. Elles peuvent privilegier certaines cibles environnementales correspondant aux exigences de la prescription et peuvent &tre adaptees aux differentes phases de conception. Nous presenterons, a la fin de l'article, les principes de quelques rnethodes de ce type qui sont, soit en cours de validation, soit encore en cours de dCveloppement.

Quel que soit leur type (ACV ou autres), toutes ces methodes contribueront certainement a gCnCrer un Clan nouveau dans les techniques et dans les comportements des acteurs pour que les bdtiments futurs soient tous en harmonie avec leur environnement exterieur (reduction des impacts de dimension planetaire, regionale ou locale) et avec leur environnement interieur (confort et sante).

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2. Impacts environnementaux et cibles environnementales

2.1. Dkfinition de la qualit6 environnementale des britiments

La qualitt environnementale (QE) correspond aux caracteristiques d'un bitiment qui h i conftrent I'aptitude a satisfaire les exigences environnementales; c'est-a-dire : - utilisation reduite des ressources naturelles (eau, mattriaux, combustibles fossiles), - reduction de la pollution (emissions et rejets) de l'air, de l'eau et des sols, - production rtduite de dtchets ultimes, - satisfaction des exigences des usagers : santt, confort global et qualite de vie, - integration satisfaisante dans son environnement de proximite.

La qualit6 environnementale d'un bitiment concerne les caracteristiques de son enveloppe, de ses equipements (produits et services) et de ses abords immtdiats.

Elle devra Ctre apprehendte au niveau de toutes les phases de son cycle de vie : - phase de construction, y compris fabrication des mattriaux de construction ; - phase d'utilisation et d'exploitation. Comme cette phase est trts longue (entre 50 et 100 ans) par rapport aux autres, certains impacts comme ceux relatifs aux consommations energetiques, aux consommations d'eau et a la production des dechets d'activite deviennent predominants dans la QE ; - phase dadaptation : amtlioration, entretien, rtnovation et rehabilitation ; -phase de demolition.

Les difficultes pour realiser les objectifs de la QE sont principalement dues a la specificit6 des bitiments qui les distinguent des autres produits manufactures, lorsqu'on analyse leurs interactions avec l'environnement : - duree de vie trts longue (de 50 a 100 ans), - plusieurs phases de duree trts difftrentes, - des acteurs nombreux et differents suivant les phases, -des donntes fortement lacunaires car la prise de conscience de la QE est trts rtcente, - la prise en compte de deux aspects environnementaux : l'influence du bitiment sur l'environnement exterieur et l'influence du bitiment sur I'environnement interieur.

2.2. Les cibles environnementales

Les exigences environnementales peuvent ttre regroupees en considerant les familles de moyens qui permettent de les satisfaire. On obtient alors les cibles environnementales du tableau 1.

La satisfaction de toutes les exigences environnementales est tres ambitieuse mais certainement rarement compatible avec les aspects economiques et financiers des operations de construction. Leur regroupement en cibles environnementales permet de limiter la QE a quelques points dont l'importance est justifiee par le contexte

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Famille de moyens

Eco-construction

Eco-gestion

Confort

Sante

technique et/ou economique. Cette prockdure est particulikrement interessante pour I'etablissement des prescriptions de la maitrise d'ouvrage. En outre, les cibles environnementales peuvent Ctre utilisees pour organiser le raisonnement et faciliter ainsi la prise en compte de la QE lors de la conception des bitiments.

Cibles environnementales

Relation harmonieuse du bati avec son environnement immediat. Bltiment, proctdes et produits de construction a durables D. Chantiers i3 faibles nuisances (construction, renovation et demolition) appeles u chantiers verts n. Gestion de 1'Cnergie. Gestion de I'eau. Gestion des dechets d'activites. Maintenance et entretien. Confort global (acoustique, visuel, olfactif et hygrothermique). Bien - etre. Conditions sanitaires. Qualite de Pair. Oualite de I'eau.

Tableau 1. Liste des cibles environnementales

2.3. Impacts du britiment sur I 'environnement exierieur et interieur

Les relations entre les caracteristiques des bitiments et les impacts sur i'environnement exterieur et interieur necessitent la connaissance de la chaine (( source - facteur d'impact - effet D. Les sources sont les ClCments qui sont a I'origine d'un changement environnemental (exemples : combustion de fioul, mise en decharge de dechets, climatisation).

Dans le cas des atteintes a I'environnement exttrieur, les facteurs d'impact sont des flux de substances solides, liquides ou gazeuses, ou des flux d'tnergie, en provenance ou en partance directe vers le systkme (( environnement )) et intervenant dans toutes les etapes des processus agissant sur le produit Ctudie, au cows de son cycle de vie (exemples: masse de CO,, quantitt d'eau consommee, quantite de dechets ...). I1 s'agit donc de grandeurs extensives qui sont likes une unite fonctionnelle, c'est-a-dire I'unitk qui caracttrise le mieux le produit etudie par sa fonction et pour une certaine d u d e - pour le biitiment, on peut prendre le m2 habitable, le m2 hors ceuvre ou le logement. Pour les atteintes du b2timent sur l'environnement interieur, les facteurs d'impact sont prkf6rentiellement des grandeurs intensives (exemples : concentration, temperature, niveau sonore, etc.) resultant d'une relation de causalite avec les sources correspondantes.

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1 - Effet de serre

2 - Destruction de la

Les effets sont des contributions potentielles a des modifications de l'environnement provoqukes par un facteur d'impact. On confond souvent effets et impacts mais il y a une nuance importante entre les deux car les impacts supposent l'existence d'un recepteur reel bien identifie, capable de traduire l'influence ou la perception d'un facteur d'impact. Par exemple, l'effet de serre peut Ctre evalue par le coefficient GWP (global warmingpotential) [ROU 931 en fonction des differentes quantites de gaz a (( effet de serre )) (facteurs d'impact), mais l'impact reel, correspondant au rechauffement de la plantte, ne peut pas encore Ctre evalue, faute de connaissances suffisamment precises sur le sujet. En d'autres termes, I'ttat actuel des recherches en environnement nous impose de prendre en compte des mkcanismes (effet de serre, acidification, etc.) dont les consequences sur I'environnement, en termes d'impacts, sont encore ma1 dtcrites.

DCcomposition des dichets organiques. COV + NOx + CO + rayonnement solaire. Combustibles fossiles. Climatisation, isolation (agents gonflants).

Impact ou Effet I Source ou cause I Chauffage, ECS, tnergie de fabrication.

- matiires premi6res - e'nergies fossiles

Chauffage, ECS, knergie de fabrication, usages sptcifiques de I'tlectricitt.

couche d'ozone 3 - Diminution I Construction.

Echelle d'influence

Echelle rigionale

Echelle locale

Impacts ou effets 1. Pluies acides. 2. Pollutions de l'air (smog). 3. Pollutions par les dkchets ultimes non radioactifs. 4. Pollutions par les dtchets radioactifs. 5. Pollution de I'eau (dtchets). 6. Pollution des sols (dtchets). 7. Modification des tcosystemes (climat, paysage, faune, flore). 8. Epuisement des ressources naturelles (eau, combustibles et mattriaux rteionaux non renouvelables. esoaces naturelsl 1. Occupation des sols et devtgttalisation. 2. Genes urbaines pour les riverains. (vent, ombre, bruit, poussieres, odeurs, aspect visuel). 3. Gtnes pour les ouvriers de chantier et agents d'entretien. 4. Pollution de l'air. 5 . Pollution des sols. 6 . Modification des nappes, des kcoulements, pollution de I'eau.

Tableau 3. Impacts ci l'kchelle rkgionale et ci l'kchelle locale

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Les impacts des bitirnents sur l'environnement exterieur sont classes habituellement en fonction de l'etendue de leur influence. On considere I'tchelle globale ou planetaire (cf. tableau 2), 1'Cchelle regionale et l'echelle locale (cf. tableau 3). Les impacts sur l'environnement interieur sont donnes par le tableau 4. Ces listes d'impacts ont etC ttablies par l'ATEQUE (Atelier d'kvaluation de la qualite environnementale) [ATE 951 qui regroupe des spkcialistes franqais sous 1'Cgide du PUCA (Plan Urbain, Construction et Architecture). Elles ne sont donnkes ici qu'a titre indicatif et doivent &tre considCrees comme une base assez exhaustive et assez representative des principaux impacts des bitiments sur l'environnement exttrieur et interieur, a partir de laquelle des listes rkduites plus cibltes peuvent &tre constituees. Nous ne donnons pas les facteurs d'impacts associes a chaque effet car, a l'exception de quelques flux de matitres et d'energie, il n'existe pas encore de consensus gCnCral sur ce sujet.

Confort

Impacts sur I'usager

1. Inconfort hygrothermique. 2. Gtne acoustique. 3. Inconfort visuel. 4. Inconfort olfactif. 5. Gene due au vent. 6. Sensation d'inconfort psychosociologique. 1. Maladies dues A la pollution du sol.

de l'eau. 2. ,# I, I, ,, I, ,, de l'air. 3, ,I 11 #, I, I, I,

4. Maladies dues au bruit et aux vibrations. 5 . Syndrome des bitiments malsains.

Tableau 4. impacts sur l'environnement inttrieur

3. L'analyse de la qualite environnementale

3.1. G&nf?ralitt?s

Les methodes d'analyse de la QE peuvent &tre classees suivant differents aspects, comme le caractere complet ou incomplet, qualitatif ou quantitatif ou bien suivant leur finalite. Une classification pertinente a t t t proposee par LeTeno [LET 96a] :

- Ies mtthodes de v p e descendant : ce type d'approche consiste a dresser, pour chaque impact retenu, une liste d'actions susceptibles de les reduire. On obtient ainsi une liste de solutions (( positives pour l'environnement n. Le plus gros inconvknient de ces methodes est qu'elles supposent que I'on sait dtcrire a priori ce qui est bon pour l'environnement. Le choix de solutions techniques nouvelles est donc limite, puisque les solutions sont deja donntes. Ces solutions sont trts likes a un contexte, etat actuel des technologies. Si ce contexte change, la liste peut devenir caduque.

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Enfin, les solutions techniques suggerees &ant tlaborees independamment les unes des autres, elles peuvent se neutraliser mutuellement. Par contre, la comprehension de ces methodes est aisee tout comme leur mise en muvre ;

-les mtthodes de type ascendant: le deuxieme type d'approche consiste a (( remonter )) du produit, decrit par ses facteurs d'impact, vers I'environnement par le biais de I'tvaluation des impacts environnementaux. Les analyses du cycle de vie (ACV) constituent I'essentiel de cette seconde famille de mtthodes.

Cette approche laisse ouvert le choix des solutions techniques destinees a ameliorer la qualite environnementale du produit. La traduction des themes environnementaux en facteurs quantitatifs necessite beaucoup de donnees. Toutes les interventions susceptibles d'agir sur I'objet etudik doivent &tre bien connues. L'environnement a I'dchelle globale est bien pris en compte par ce type d'approche mais parfois au detriment de I'Cchelle locale.

Depuis environ une quinzaine d'annees, des recherches concernant I'analyse de la QE ont ete menees dans les pays anglo-saxons. Parmi les mdthodes les plus connues, citons BREEAM en Angleterre [BRE 911 et BEPAC au Canada [COL 911. Ces mtthodes, de type (( descendant D, permettent de donner un label de qualit6 environnementale a un bbtiment mais ne permettent pas d'aider les architectes et les maitres d'ouvrages dans leur demarche classique de conception de bbtiments.

A I'image des nombreuses investigations conduites en Europe sur les interactions bbtimendenvironnement, plusieurs actions de recherche dans ce domaine sont menees actuellement en France. Elles couvrent les domaines de I'analyse de cycle de vie, de I'evaluation de la QE, de I'aide a la conception pour integrer la QE et du management de la QE des bbtiments.

3.2. Les mPtliodes d'analyse du cycle de vie

Ces methodes de type (( ascendant )) sont en fait une agregation progressive d'un bilan Cnergetique et d'un bilan de flux de matikres rialises sur toutes les phases de la vie d'un produit, defini par la quantite necessaire pour remplir une fonction (unite fonctionnelle). Dans une ACV, les facteurs d'impact ne peuvent donc Ctre que des consommations et des rejets de matikre et d'energie, c'est-a-dire uniquement des grandeurs extensives. L'utilisation des ACV dans le domaine du bdtiment ne permet donc pas d'aborder tous les facteurs d'impact, en particulier certains trks importants comme ceux relatifs aux nuisances visuelles et sonores. Neanmoins, elles sont utiles pour etudier la qualite environnementale des materiaux et des produits de construction, ainsi que la qualit6 environnementale des bitiments en restreignant l'investigation aux impacts sur I'environnement extirieur les plus significatifs - cette restriction etant rendue necessaire par I'abondance des donnees que I'on doit manipuler.

L'organigramme general d'une ACV [CML 921 est donne par la figure 1.

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Etablissement du diagramme dejlux

InterprCtation

I Calcul des flux

INVENTAIRE

Figure 1. Reprksentation graphique des diflirents objets et ktapes d'une ACV

Aprts une phase de definition oh sont prtcists l'objet de l'analyse, les frontitres du systtme et l'unitt fonctionnelle, la phase d'inventaire (ou tcobilan) permet : - de ddcomposer le processus relatif au produit sur toutes les ttapes de sa vie ; - d'btablir le diagramme des flux propre A chaque ttape. Sur la figure 1, nous avons schtmatist un diagramme de flux de la phase (( mise en Oeuvre N. I1 correspond A deux groupes d'optrations en paralltle (respectivement quatre et cinq optrations) ; - de renseigner chaque flux de matitre et d'tnergie (rejets et prtltvements) ; - d'agrtger le diagramme en calculant les consommations et les rejets totaux pour chaque flux sur la totalitt du systtme et pour l'unitt fonctionnelle de produit final.

A ce stade, les flux agrtgts (ou tcoprofil) ne sont que les valeurs numtriques des facteurs d'impact. Dans l'dtape d'interprttation, la sous-phase de classification va alors dtfinir les thtmes environnementaux (effets ou impacts) sur lesquels les facteurs d'impact ont une influence. Ensuite, la sous-phase de caracttrisation va quantifier (il s'agit en gtntral d'une somme pondtrte des difftrents facteurs d'impact) les contributions de chaque flux agrtgt sur chaque thtme environnemental. Les rtsultats finaux correspondent aux indicateurs d'impact qui caracttrisent les thtmes environnementaux retenus dans la sous-phase classification.

L'application des ACV au secteur du bitiment peut &tre illustrte par deux ttudes.

1. La premitre porte sur le ddveloppement d'un modtle d'aide ii l'tvaluation et A l'amtlioration de la qualitC environnementale des produits de construction

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[LET 96bl. Le modele s'appelle (( Equity n. I1 utilise des donntes de type STEP [IS0 941. Son originalitt rtside dans I'utilisation de I'arithmetique intervalle [NEU 901, afin de manipuler des intervalles de valeurs ou (( fourchettes )) pour les informations numtriques concernant les flux environnementaux, ce qui correspond mieux A la rtalitt que des valeurs uniques dont le determinisme est purement illusoire. La stlection des variantes permettant d'ameliorer la qualite environnementale est rtaliske grdce A une version de la mtthode d'analyse multicritbre (( PROMETHEE )) [BRA 861 qui a t t t adaptte aux indicateurs d'impact sous forme d'intervalles et qui permet une reprtsentation graphique des resultats en plan principal. Une autre caracteristique inttressante est de pouvoir inttgrer, dans les calculs, les boucles ouvertes de recyclage des dkchets [BUH 97al. Le modble Equity a dtja ett applique a un revetement d'ttanchtitt de toiture a base de bitume et a une cloison distributive a base de plitre.

2. L'autre mtthode a pour objet I'kvaluation de la qualit6 environnernentale des bitiments [POL 951. Elle est baste sur un modtle appeld (( EQUER )) qui utilise une approche orientte objet et qui permet de calculer l'inventaire global des entrants et des sortants d'un bdtiment dont l'agrtgation, sur des themes environnementaux rtputes importants, fournit un profil environnemental. La figure 2 donne trois profils environnementaux correspondant a trois variantes portant sur le type de chauffage ..

d'un bitiment.

~~~~ ._

- - + ~ - 7--L-pp ~~

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 Thtmes environnementaux

Figure 2. Comparaison de variantes portant sur le type de chauflage [POL 951

Les caracttristiques du bitiment qui a t t t le support de I'ttude comparative reprtsentte par la figure 2, sont les suivantes : - bitiment d'habitation en btton, construit sur vide sanitaire et isolt par l'exttrieur (8 cm d'isolant en paroi verticale, 14 cm en combles et 5 cm en sous face de plancher),

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Impact environnemental 1 I R I Dtchets radioactifs 2 I R I Dechets ultimes non

- surface habitable : 100 m2, hauteur sous plafond : 2,5 m, occupation : 3 personnes, - surface vitree : 10 mz au sud et 4,2 m2 au nord, - besoins energetiques annuels : 7 600 kWh pour le chauffage, 2 200 kWh pour la production d'ECS, 810 kWh (electricite) pour les autres usages, - besoins annuels en eau : 210 m3, - rejets: 10% de dechets a la construction (distance de transport : 100 km) et 1 3 t/an de dechets menagers recycles a 30% (distance de transport : 20 km), - duke de vie du bitiment : 50 ans.

Les differents themes environnernentaux (de 1 a 12) reperks sur I'axe des abscisses de la figure 1 sont explicit& dans le tableau 5. Les Cchelles d'influence (Globale, Regionale, Locale), les indicateurs environnementaux correspondants, ainsi que leur valeur maximale, sur toute la duree de vie du bkiment, relative a I'ordonnee 100 % de la figure 1, apparaissent dans ce tableau.

Indicateur Valeur maximale Volume 46 dm3 Quantite equivalente de dechets 126 t "eq 111"

Tableau 5. Impacts environnementaux du bdtiment dudit5 sur la figure 2

La comparaison entre le chauffage au fioul et le chauffage au gaz montre un avantage pour ce dernier. Pour l'effet de sene, on a une difference de 17 % entre les deux. Cependant, la combustion du fioul induit des Cmissions de gaz a effet de serre qui sont superieures de 32 % a celles de la combustion du gaz. Par consequent, les autres contributions ti I'effet de serre (energie de fabrication des materiaux, dichets, usages spkcifiques de I'electricite) agissent autant sur ce theme que le chauffage. Le fioul a une teneur en soufre plus grande que celle du gaz et sa combustion entraine des rejets plus elevCs d'oxyde d'azote (NOx), ce qui explique son impact plus grand pour le theme de l'acidification. Les emissions de pttrole dans l'eau lors de la preparation du fioul explique I'impact tres grand du chauffage au fioul pour I'ecotoxicite aquatique. Les emissions accrues de SO, dans I'air et d'ions mttalliques dans I'eau sont responsables pour le chauffage au fioul d'un impact plus grand pour

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la toxicite humaine. Les impacts plus grands du chauffage au gaz pour les themes du smog et des odeurs s’expliquent par des Cmissions plus elevtes de methane (augmentant le potentiel d’O, photochimique) et de H,S.

Enfin, le doublement (ou presque) de la quantite de dechets radioactifs, crtes par le chauffage au fioul, s‘explique par une plus grande consommation d‘electricite durant la preparation du fioul, par rapport au gaz.

Une comparaison entre le chauffage tlectrique et le chauffage au gaz montre que ce dernier est mieux place sauf sur trois themes: smog, odeurs (voir explication prkcedente) et effet de sene (car 80 % de I’dlectricite etant d‘origine nucleaire en France, les emissions de gaz a effet de serre dues a I’tnergie tlectrique sont tres faibles). La diffkrence au niveau des besoins en energie primaire est due au faible rendement des centrales Clectriques (30 a 40 %) par rapport au rendement des chauditres gaz (85 a 95 %). L‘impact plus t levt du chauffage Clectrique sur l’acidification est dii a la production d’environ 7 % d‘tlectricite par des centrales a charbon qui tmettent d‘importantes quantitCs d’oxydes de soufre. Ces emissions expliquent aussi le plus grand impact du chauffage electrique sur le theme de la toxicite humaine. Enfin la production d’Clectricit6 conduit a une importante consommation d’eau (pour le refroidissement des centrales), a un Cpuisement des reserves duranium et a une production importante de dechets radioactifs, ce qui dtfavorise le chauffage Clectrique par rapport au chauffage au gaz sur les themes correspondants.

3.3. Les mkrfzodes d’ivaluation el d’aide h la conceprion

Ces mtthodes de type ((descendant )) sont en fait des methodes bastes sur la dtcomposition du bdtiment ttudit en lots et de l’environnement en composantes pour dCfinir leurs influences mutuelles. Elles sont souvent repCrees dans une matrice d’interaction. Une fois ces interactions identifiees, des actions constructives et des solutions techniques peuvent &re mises en place pour assurer au bdtiment des objectifs de haute qualitt environnementale.

Difftrentes recherches concernant ces methodes sont menCes actuellement en France. Elles traitent du management de la qualitt environnementale [DIA 971, de I’evaluation de la QE, a chaque Ctape de conception [CHA 981 et la prise en compte du site dans les phases prtcoces de conception [BUH 97bl. A titre d’exemple, nous presentons brievement la methode ACE (Aide A la Conception Environnementale) des bdtiments qui traite du management de la QE.

Cette mkthode s’intbgre dans un processus classique de conception. Elle a pour objectif la prise en compte de l’intdgration du projet dans le site afin d’optimiser la performance environnementale du site, d’amtliorer la qualite environnementale des bdtiments et le cadre de vie des habitants.

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La methode, bastie sur un processus iteratif, permet de mettre en place des actions de conception, de rialisation et des moyens de verification de ces actions (Norme IS0 14000 [BOU 961). On peut ainsi repondre a des objectifs de qualit6 environnementale qui correspondent aux exigences reglementaires minimales, mais aussi a des objectifs approfondis issus d’etudes menees prealablement par 1’Cquipe d’ingenierie. Ces demiers peuvent Ctre les vues, I’ensoleillement, les eaux pluviales et souterraines, etc. En fait, le contexte des etudes prkalables est guide par les caracteristiques particulieres du site.

La methode integre des boucles de contr6le et de qualite afin de formaliser les allers et retours indispensables, entre les acteurs de la maitrise d’ouvrage et ceux de la maitrise d’aeuvre, pour la gestion de la QE. Pour chaque intervenant, elle definit son r61e dans le processus de conception d’une operation de construction, le moment de son intervention, la teneur de celle-ci, ainsi que la forme donnee A cette intervention. Les indicateurs prtconises pour tvaluer chaque action a mettre en place ne serviront pas a une analyse multicritere mais permettront au Maitre d’Ouvrage de verifier que l’action ripondant a un objectif est bien prise en compte. Diffkrents cahiers sont Clabores pour I’utilisation de la methode ; ils regroupent des fiches d’objectifs, des actions correspondant a la realisation de ces objectifs et les indicateurs nkcessaires a leur evaluation.

Cette methode presente les avantages suivants : - elle est simple a utiliser, car elle s’inspire des processus classiques de conception et elle s’integre bien dans les pratiques de conception adoptees par les professionnels du bitiment ; -elle correspond a une approche globale prenant en compte un ensemble d’objectifs, sans mettre I’accent sur une cible particdiere, mais en adoptant des ponderations, choisies par le maitre d’ouvrage, afin de hitrarchiser ses objectifs ; - elle est iterative a chaque phase ; - I’aspect financier est integre dans la methode, a la fin de chaque phase oh une evaluation sommaire du coQt du projet est faite, afin d’eviter tout derapage dCi a la prise en compte de la qualite environnementale.

Cette methode a it6 preferee a une autre approche basee sur le dkveloppement de plusieurs variantes, aussi bien au niveau du projet qu’au niveau des actions a mettre en place, et utilisant ensuite une analyse multicritere. Bien que plus sCduisante sur le plan scientifique, elle a etd finalement rejetee, car elle ne correspondait pas aux preoccupations des professionnels.

4. Conclusion

L’analyse de la qualit6 environnementale (QE) est une maniere originale et tres enrichissante d’etudier les bitiments dans leur ensemble. Cette approche transversale et multidisciplinaire conceme tous les acteurs du bitiment, les diffdrents

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corps de metier et l’ensemble des phases de conception et de realisation, en integrant la QE des produits utilises mais aussi en definissant des processus de conception et d’evaluation de la QE du systeme complexe qu’est le bitiment. Elle exige la mise au point de modeles d’tvaluation des indicateurs environnementaux, simples et fiables, afin de combler le manque de donnees nkcessaires aux analyses de cycle de vie des mattriaux et des procedes utilises dans le secteur du bitiment.

Cependant, deux difficultes sont a signaler: la premitre concerne le consensus difficile a trouver entre les coiits et la haute qualit6 environnementale, et la deuxitme conceme I’implication limitCe des acteurs du genie civil dans ce domaine (maitrise d‘ouvrage, maitrise d’ceuvre, entreprises, recherche et enseignement) qui reste encore un theme emergent en France.

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