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RÉHABILITATION ÉNERGÉTIQUE ET PLANIFICATION URBAINE DURABLE AVEC PERSPECTIVE CYCLE DE VIE

29 Septembre 2015

Atelier diffusion formation

Invirtiendo en nuestro futuroInvestir dans notre avenir

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Programme


Heure Sujet

10h00 – 10h10 Introduction générale et présentation du projet ESSAI URBAIN

10h10 – 10h30 Présentation de la méthodologie ACV

10h30 – 11h00 Présentation de l’outil NEST et de ses applications

11h00 – 11h40 Présentation de l’analyse des cas d’études avec NEST

11h40 – 12h00 Questions / Réponses

INTRODUCTION GENERALE


Intervenants

Maxime Pousse

Chef de projet en Analyse de Cycle de Vie 28 ans 5 ans d’expérience dans la réalisation d’ACV de produits, de

bâtiments, de quartiers

Alexandre Escudero

Ingénieur construction durable 23 ans 1 an d’expérience dans la réalisation d’ACV de produits, de bâtiments,

de quartiers


Association Loi 1901 labellisée Centre de Ressources Technologiques

Secteur de la construction et de l’urbanisme

Equipe de 50 personnes sur deux sites : Anglet (64) et Talence (33)

Positionnement : à l’interface de la recherche et de l’industrie, Nobatek travaille àfavoriser l’émergence de nouvelles technologies/nouveaux produits dans le secteur de laconstruction

Organisé en 3 pôles : IAUD (Innovations pour l’Architecture et l’Urbanisme Durables) : MOE, AMOE, AMO,

études environnementales... TEC (Technologies de la Construction) : Développement de produits & Monitoring EE (Efficacité Energétique) : AMO, Audits, Réseaux de chaleur,...


Présentation Nobatek

Objectif principal Promouvoir l’ACV pour l’évaluation des zones urbaines et améliorer la prise en compte des aspects socio-économiques Actions et résultats :

N° Titre Résultats

1Technologies de génération et dedistribution énergétique

4 modules de calcul Excel pour l’évaluation des impacts environnementaux et économiques de systèmes

énergétiques

2Intégration des aspects socio-

économiques

Etudes des relations entre les aspects socio-économiques et la consommation d’énergie

Méthodologie de LCC à échelle quartier

3Adaptation au contexte du territoire

POCTEFA

Adaptation des données utilisées dans les modules de calculs

Adaptation de NEST à la France et l’Espagne

4 Programmation des développements Amélioration de l’outil NEST avec l’intégration de

fonctionnalités développées durant le projet

5 Validation sur un cas d’étude réelEtude de 3 quartiers de Saint Sébastien réalisées avec

NEST

6 Activités de communication Congrès, journées de diffusion, site Web…


Le projet ESSAI URBAIN

Sensibiliser à l’évaluation des impacts environnementaux du secteur de la construction

Promouvoir la méthode de l’Analyse de Cycle de Vie

Présenter l’outil NEST

http://www.nobatek-nest.com/

Objectifs de l’atelier

http://www.nobatek-nest.com/

MÉTHODOLOGIE D’ANALYSE DE CYCLE DE VIE : DU PRODUIT AU QUARTIER


CONTEXTE GENERAL


Prise de conscience de l’importance de travailler sur la réduction des impacts environnementaux

Contexte

Source: Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Assessment Report n°5, 2014, Mitigation of Climate Change.


Identification du secteur de la construction comme une source importante d’impacts environnementaux

Source: Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Assessment Report n°5, 2014, Mitigation of Climate Change.

Contexte


Secteur de la construction : Forte possibilité de réduction à coût réduit Secteur crucial

Contexte

Source: IPCC, 2007, Climate change 2007 : Mitigation. Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment Report of the IPCC


Une nécessité : agir rapidement

Contexte


Source: Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Assessment Report n°5, 2013, Impacts, Adaptation and Vulnerability

Emission mondiales du secteur de la construction en 2010

La solution ? Quantifier les impacts environnementaux pour identifier les origines de ces impacts et développer des stratégies correctives

“L’analyse de cycle de vie constitue la meilleure méthodologie pour évaluer les impacts environnementaux des produits”

Commission Européenne

Contexte


PRÉSENTATION DE LA MÉTHODOLOGIE D’ANALYSE DE CYCLE DE VIE



Présentation de la méthode

Analyse du « berceau à la tombe »

Phase de production

Phase d’usage

Fin de vie



ACV : Une méthodologie multi étapes

Permet d’éviter les transferts d’impacts entre les étapes du cycle de vie



ACV : Une méthodologie multi critères

Permet d’éviter les transferts d’impacts entre les différents indicateurs d’impact



1. Définition des objectifs et du champ de l’étude

2. Analyse de l’inventaire

3. Evaluation de l’impact environnemental

4. Interprétation

L’ACV est une méthodologie d’évaluation quantitative des impacts environnementaux potentiels.

L’ACV est une méthodologie reconnue internationalement et normalisée (normes ISO 14040 et 14044• ISO 14040 : Management environnemental – Analyse de cycle de vie – Principes et cadre de référence

• ISO 14044 : Management environnemental – Analyse de cycle de vie – Exigences et lignes directrices


ACV de produits et matériaux de construction

L’ACV d’un produit / matériau de construction permet de réaliser sa Fiche de Déclaration Environnementale et Sanitaire (FDES)

Impacts environnementaux d’un m2 d’isolant en laine de

verre


ACV de bâtiments

L’ACV d’un bâtiment est la somme des ACV des produits et matériaux qui le composent et des ACV des consommations d’énergies

ACV produit A

ACV produit B

ACV produit C

ACV Conso. Energ. D

ACV Conso. Energ. E

V m2 produit A

W m3 produit B

X kg produit C

Y kWh énergie D

Z MJ énergie E

X

X

X

X

X

ACV bâtiment


ACV de quartiers

L’ACV d’un quartier est la somme des ACV des bâtiments et des infrastructures qui le composent

Bâtiments :• Résidentiels individuels

• Résidentiels collectifs

• Tertiaires

• …

Infrastructures :• Routes

• Espaces verts

• Stations de traitement des eaux usées

• …

ACV quartier = ACV bâtiments + ACV infrastructures

INTRODUCTION A L’OUTIL NEST


Objectif général• Facilité la prise en compte du développement durable dans la conception des

opérations d’aménagements (neuf ou rénovation)

Objectifs complémentaires• Fournir une évaluation quantitative des aspects liés au développement durable• Permettre la comparaison de plusieurs options de conception• Fournir une interface simple et facile d’utilisation

Principales caractéristiques de l’outil• Plug-in pour Trimble SketchUp• Basé sur une approche « Cycle de Vie »

Présentation générale


Indicateurs utilisés



Indicateurs NEST Calculés par utilisateur et par an

ENERGIE Energie primaire totale (MJ) consommée par le quartier

CO2 Emissions de Gaz à Effet de Serre du quartier (IPCC 100, 2007)

LAND USE Utilisation des sols (impacts sur la biodiversité) (eco-indicator 99)

QUALITE DE L’AIR Emissions de matière polluante (méthode des volumes critiques, m3)

DECHETS Production et gestion des déchets

EAU Consommation d’eau dans le quartier

SOCIAL Indicateur d’évaluation du « bien-être/qualité de vie »

ECONOMIQUE Indicateur de coût d’opérations

ACV

FLUX

Contributeurs



Construction et fin de vie des bâtiments

Utilisation des bâtiments

Occupation des sols

Transport

Infrastructures

En fonction de la typologie de bâtiment, de leur système constructif,...

En fonction de la typologie de bâtiment, des systèmes utilisés,...

En fonction des différents types de surfaces (voiries, espaces verts,...)

En fonction des modes de transport et de la répartition de la population

En fonction du type d’infrastructures (arrêt de bus, aire de jeux,...)


Données générales

Localisation

Distance par rapport aux centres

économiques

Utilisation des sols

Nombre d’usagers

…

Création d’un modèle

Création et caractérisation des routes et types de surface



Modélisation des bâtiments



Caractérisation des bâtiments

Système constructif

Typologie

Performance énerg.

Chauffage

ECS

Ventilation

PV / Solaire thermique

…



Modélisation de bâtiments à rénover

• Date de construction Consommations d’énergies et de matériaux par défaut

• Possibilité de sélectionner une stratégie de réhabilitation pour chaque bâtiment



Répartition de la population et scénarios de transport


Répartition de la population

Scénario des transport

Résultats globaux


Visualisation des résultats

Au niveau de chaque bâtiment



Comparaison de scénarios



Possibilité d’intégration des données aux formats SIG

Couplage à des outils experts pour permettre des évaluations plus précises

Amélioration de l’interface de visualisation des résultats et du graphisme des bâtiments

Intégration de nouveaux indicateurs d’impacts : consommations des ressources non énergétiques, nouveaux indicateurs sociaux, indicateur coût global …

Développements prévus


Deux types de licences :• Une licence “Education” (Lycée, Universités, …)• Une licence “PRO” pour les professionnels

Informations complémentaires à demander à Maxime Pousse ([email protected])


Accès à l’outil

mailto:[email protected]

CAS D’ETUDES NEST : LA VILLE DE SAINT SEBASTIEN (ESPAGNE)


CONTEXTE


Volonté de la part de la mairie de Saint Sébastien de mettre en place une ordonnance municipale d’efficacité énergétique en 2008

Effort réalisé en construction neuve et en réhabilitation

Contexte


Des objectifs à plus long termes : Horizons 2020 et 2030 (« Donostia Hiri Berdea 2030»)


CASCO VIEJOUsage résidentiel (quelques bâtimentstertiaires)<1900Protection historiqueDifficultés de rénovation

ENSANCHE COTAZARUsage mixte1900-1970Protection historiqueRénovation limitée mais avec du potentiel

AMARAUso residencial>1970Pas de protection historiquePotentiel de rénovation élevé

Plusieurs typologies de zones urbaines à étudier, avec des actions différentes à mettre en place

Contexte

Objectifs de l’étude

Identifier les zones d’actions prioritaires

Situer les opérations déjà mises en œuvre par la mairie par rapport aux objectifs fixés

Mesurer les efforts restant à déployer


REALISATION


Collaboration directe avec la mairie de Saint Sébastien

Gestion du manque d’information

Adaptation des données hypothèses

Types d’informations récoltées : • Source d’énergie utilisée et systèmes énergétiques de chaque bâtiment • Niveau de performance énergétique des bâtiments existants• Scénarios de mobilité au niveau des quartiers


Récupération des données

Modélisation via NEST

Modélisation NEST

Scénario de base scénario antérieur à toutes les stratégies mises en place par la mairie (avant 2009)

Scénario post éco-ordonnance municipale scénario actuel, tenant compte des mesures prises par la municipalité depuis 2009.

Scénario 2020 Plan Action pour l’Energie Durable à horizon 2020 pour la ville de Saint Sébastien.

Scénario 2030 Plan Action pour l’Energie Durable à horizon 2030 pour la ville de Saint Sébastien.

Mise en place de scénarios


Dans chaque scénario, les paramètres suivants ont été modifiés:

Système de chauffage

Système de climatisation

Besoin de chauffage

Besoin de climatisation

Production d’EnR

Eclairage public

D’autres paramètres comme la mobilité auraient pu être étudiés

Mise en place de scénarios


RESULTATS


Résultats


Evaluation des scénarios de rénovation et positionnement par rapport aux objectifs à horizon 2020 et 2030

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

GW

P (

kg C

O2

/use

r/ye

ar)

Baseline Eco-ordenanza 2020 2030

Building use

Total Heating Cooling DHW

Building materials

Résultats


Permet à la mairie de Saint Sébastien de positionner les actions réalisées/prévues par rapport aux objectifs

• Valider la pertinence des actions mises en place/prévues

• Voir le chemin restant à parcourir

• Définir des actions permettant d’atteindre les objectifs (« combler le chemin restant »)

Réduction des émissions de CO2 par rapport au scénario de base (2007)

Résultats de modélisations Objectifs fixés par l’ordonnance

municipale

2020 13% 20,5%

2030 20% 30%

Questions soulevées• Est-il possible d’atteindre ces objectifs avec les stratégies planifiées ? • Quelles mesurent doivent être prises pour les atteindre ?

Résultats

SYNTHESE GENERALE



L’ACV permet d’évaluer quantitativement et suivant plusieurs indicateurs les impacts de stratégies de rénovation/d’implantation de nouveaux quartiers

Possibilité d’étudier les meilleures options en tenant compte des 3 piliers du développement durable

Validation de choix techniques ou de politiques plus générales dans des opérations d’aménagement

Facilite l’intégration du développement durable dans la conception des opérations d’aménagement

Synthèse générale

Merci de votre attention !Questions ?!




DIAPOSITIVES COMPLEMENTAIRES


ECHELLE “PRODUITS”

Méthodologie d’Analyse de Cycle de Vie : du produit au quartier


• Les DEP, qu’est ce que c’est ? Que permettent-elles ?

• Les normes de références

• Les concepts clés

• Les étapes du cycle de vie inclues

• Le contenu

• Les moyens de trouver des DEP

Méthodologie d’Analyse de Cycle de Vie : du produit au quartier – Echelle produit


Qu’est ce que c’est ?

Etiquette de type de III selon l’ISO 14025

Inventaire de données environnementales basées sur des RCP (Règles de Catégorie de Produit) spécifiques au secteur d’appartenance du produit (EN 15804) référent à l’ACV (UNE-EN ISO 14040:2006)

Que permettent-elles ?

Quantifier les informations de manière transparente et normée

Analyser / segmenter les impacts environnementaux en plusieurs étapes du cycle de vie (modularité)

L’évaluation d’élément plus complexes moyennant leur agrégation (solutions constructives ou bâtiments)

Comparer des produits aux unités fonctionnelles identiques



Les normes de référence

ISO 14025:2006. Déclarations environnementales de type III. Principes etmodes opératoires.

ISO 21930:2007. Durabilité dans le secteur de la construction – Déclarationenvionnementale de produits de construction

UNE-EN 15804:2014. Durabilité dans le secteur de la construction.Déclarations environnementales de produit. Règles de catégorie deproduits basiques pour les produits de construction.



Concepts clés des DEP

Unité fonctionnelle : “performance quantifiée d’un système de produitsdestine à être utilisée comme unité de référence dans une analyse de cyclede vie”: EN ISO 14040.2006

Unité déclarée: “Quantité de produit de construction pour son usagecomme unité de référence dans une DEP” à partir de la norme21939:2007.

Comparabilité des DEP :

Unités fonctionnelles identiques

Même système, limites, étapes

Même quantité de matériau exclu


Méthodologie d’Analyse de Cycle de Vie : du produit au quartier – Echelleproduit

Les étapes du cycle de vie incluses dans les DEP



Contenu des DEP

Informations générales :

Description du produit et de son usage

Présentations des étapes du cycle de vie et adaptations réalisées

Unité fonctionnelle

Déclaration de paramètres environnementaux dérivés de l’ACV :

Paramètres décrivant les impacts environnementaux, les ressourcesutilisées et les catégories de déchets. Autre informationenvironnementale décrivant les flux.

Scénarios et informations techniques complémentaires



Où trouver des DEP ?

htpp://www.environdec.com

http://es.csostenible.net/dapc/

http://bau-umwelt.de

http://www.inies.fr



htpp://www.environdec.com/

http://es.csostenible.net/dapc

http://bau-umwelt.de/

http://www.inies.fr/

LES BÂTIMENTS


Méthodologie d’Analyse de Cycle de Vie : du produit au quartier – Echelle bâtiment

Principaux objectifs de l’ACV appliquée aux bâtiments

Prendre en compte les interactions entre les différentes étapes du cycle de vie.

Aider à l’éco conception

Sélectionner les matériaux eficaces sur le plan environnemental

Proposer des alternatives basées sur une évaluation multi critères et quantitative

Réduire les impactsenvironnementaux dus aux

bâtiments



Contexte:

Secteur de la construction = 40% de l’énergie finale consommée et 36% des émissions en Europe

Une répartition des impacts environnementaux qui varie en fonction des types de bâtiments:

Bâtiments sans isolation : énergie grise << énergie phase d’usage

Bâtiments “moyens”: énergie grise < énergie phase d’usage

Bâtiments basse consommation : énergie grise ± énergie en phase d’usage





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