Ville de Juvignac (34) Groupe scolaire Nelson Mandela

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1 Ville de Juvignac (34) Groupe scolaire Nelson Mandela Analyse de Cycle de Vie Rapport synthétique Philippe GUIGON

2 Immeuble le NEMO, 1086 Avenue A. Einstein MONTPELLIER HISTORIQUE DES MODIFICATIONS Version Date de création Rédacteur Description des principales modifications /02/2016 P.Guigon/N.Martinez Version initiale RESUME La présente étude d analyse de cycle de vie a pour objet la comparaison d une solution constructive modulaire à structure acier (Procédé Cougnaud) à un procédé de construction bois (GECCO) au regard de l impact environnemental (Matériaux, transports, construction et exploitation). Les conditions d analyse sont, pour une part ( 5) en conformité avec les critères d évaluation de la démarche BDM, et permettront, le cas échéant, de positionner le projet selon cette démarche.

3 SOMMAIRE : 1 Objet de l étude Rappel du contexte Objectif de l étude Méthode retenue, avertissement : Méthode des écobilans Avertissement : Documents d étude : Solution de référence GECCO Base Hypothèses constructives : Hypothèse de transport Donnée de consommation Optimisation de la solution de référence GECCO OPTIMISEE Solution modulaire acier/panneaux sandwiches COUGNAUD Hypothèses constructives : Hypothèse de transport Hypothèse de consommation SURFACES DE REFERENCE : Impact environnemental comparé des 3 solutions : EcoPoints Energie Grise Gaz à Effet de Serre Synthèse comparative Conclusion ANNEXES PROCEDE MODULAIRE OSSATURE BOIS GECCO PROCEDE MODULAIRE PANNEAUX SANDWICH COUGNAUD... 13

4 P a g e 1 1 Objet de l étude. 1.1 Rappel du contexte Afin de faire face au développement de la commune, la Ville de JUVIGNAC a décidé de mettre en œuvre un nouveau groupe scolaire, le groupe Scolaire Nelson Mandela. Le groupement GECCO a remporté l appel d Offres conduit à cet effet par la Ville de Juvignac, en proposant un concept modulaire original basé sur une conception en ossature bois. Le Maitre d Ouvrage souhaitant conférer à cette construction emblématique une empreinte environnementale forte, il a été décidé d étudier les enjeux d une participation au concours «Construisons et Rénovons en Languedoc Roussillon», organisé par le Conseil Régional LR. C est ainsi qu une mission d AMO Qualité Environnementale a été confiée à NETALLIA, et dont l étude d Analyse de Cycle de Vie constitue l un des points-clé. 1.2 Objectif de l étude L étude d Analyse de Cycle de Vie permet d apporter au Maître d Ouvrage un éclairage environnemental qualifié sur les différentes options de constructions envisagées. Ainsi, pour chaque variante constructive retenue, cette méthode permet de fournir des indicateurs environnementaux, et ainsi permettre un choix plus facile. Le bâtiment comporte 3 parties distinctes en rez-de-chaussée (pour un total de 3800m²) : L étude d ACV permettra de dégager des indicateurs (et donc des recommandations) pour chacune des solutions constructives envisageables.

5 P a g e 2 L objectif de la présente étude est d une part de comparer le système constructif modulaire à structure acier (COUGNAUD) au système modulaire bois de base (GECCO), puis d autre part de qualifier le bénéfice environnemental obtenu par l optimisation du procédé GECCO. 2 Méthode retenue, avertissement : 2.1 Méthode des écobilans L objectif recherché n est pas d apporter une vision normée de l impact environnemental du bâtiment, mais bien de procurer au Maitre d Ouvrage des indicateurs simples mais issus de sources fiables, permettant de comparer différentes techniques constructives, et de pouvoir comparer les ordres de grandeurs des différents entrants. A cet égard, plusieurs méthodes sont disponibles et apportent chacune un éclairage plus ou moins précis. Au sein de NETALLIA, nous avons retenu la méthode des ECO-BILANS, car elle permet de fournir rapidement des informations permettant d orienter le programme. Les données des éco-bilans se fondent sur les flux de matière et d énergie propres au secteur du bâtiment (EMPA/ecoinvent), et évalués compte tenu de leur influence sur l environnement. Cette méthode suisse a été élaborée avec la collaboration des milieux de la recherche, de l industrie et des offices fédéraux. L indicateur principal qui est délivré est appelé «EcoPoints». Cet indicateur, sans unités, permet de délivrer un «score» qui sera d autant plus élevé que le bâtiment évalué présente un impact environnemental significatif. De ces mêmes flux de matière et d énergie sont tirés en plus des évaluations partielles : l énergie grise (valeur totale et part d énergie renouvelable) ainsi que les émissions de gaz à effet de serre. Les données tiennent compte d une part de recyclage à peu près équivalente à celle qui s applique aux produits actuels. Aujourd hui, l élimination se fait par recyclage, incinération ou par mise en décharge. Exemple de construction Mur extérieur d un bâtiment: mur en béton brut, isolation thermique, ventilation, structure en bois, revêtement extérieur. L isolation thermique est exécutée de façon non homogène (lattage croisé), comme l indique le schéma ci-dessous.

6 P a g e 3 La saisie des données dans l outil d évaluation ACV nous donne le résultat suivant, pour 1m² de structure : Soit près de «Ecopoints». Pour une construction complète, le renseignement des données inclut : L inventaire quantitatif des différents «ingrédients» de la construction» L estimation de l énergie nécessaire au transport des «ingrédients» depuis leur lieu de fabrication jusqu au chantier L estimation de l énergie consommée par les différents engins de chantier L estimation de la consommation globale du bâtiment au cours de la période retenue (15, 20 ou 25 ans en général). 2.2 Avertissement : Il est à noter : Que les données du projet peuvent être conservées et actualisées en phase EXE Que l outil peut être utilisé au cas par cas pour arbitrer des décisions sur des aspects de finition (exemple revêtement de sol dalles PVC vs carrelage)

7 P a g e 4 3 Documents d étude : La présente étude ACV compare trois solutions : 3.1 Solution de référence GECCO Base Hypothèses constructives : Le groupement d entreprise GECCO nous a fournit tout les éléments utiles à la bonne réalisation de cette étude ACV : Parois verticales extérieures - Parement extérieur (bardage bois, tôle perforées ) - Panneau OSB 12mm - Remplissage Laine de bois/chanvre Isonat 55+ entre montants (145mm ; R=3.80 m².k/w) - Complément d isolant intérieur Métisse TH39 (50mm ; R=1.30 m².k/w) - Membrane pare vapeur hygro-régulante - Parement intérieur Placo Duotech 19mm Parois verticales intérieures (refend) - Parement intérieur Placo Duotech 25mm - Panneau OSB 12mm - Remplissage Laine de bois/chanvre Isonat 55+ entre montants (95mm ; R=2 m².k/w) - Complément d isolant intérieur Métisse TH39 (50mm ; R=1.30 m².k/w) - Membrane pare vapeur hygro-régulante - Parement intérieur Placo Duotech 19mm Plancher bas - Panneau OSB 9mm - Ouate de cellulose à 55kg/m3 220mm R=5.80 m².k/w - Panneau OSB 16mm - Finition intérieure sol souple Plancher haut - Etanchéité PVC

8 P a g e 5 - Panneau OSB 18mm - Ouate de cellulose à 55kg/m3 440mm R=11.6 m².k/w - Parement intérieur Placoplatre BA Hypothèse de transport L usine de la société SELVEA est situé à Vendargues (34), à environ 20km du chantier du groupe scolaire concerné par l étude Donnée de consommation La consommation d un bâtiment en RT 2012 est caractérisée par sa consommation en énergie primaire (CEP). Le résultat initial est de 55.3 kwhep.m²/an. 3.2 Optimisation de la solution de référence GECCO OPTIMISEE Cette solution est identique à la solution de référence en terme de composition de parois, elle s appuie sur les résultats de la conclusion de l étude thermique dynamique (voir rapport STD) en terme de performance énergétique. Consommation en énergie primaire (CEP) = 39.7 kwhep.m²/an. L optimisation du bâtiment (STD réalisée par Netallia) emmène aux conclusions suivantes : - Utilisation d un vitrage à contrôle solaire au sud - Automatisation des stores (horloge crépusculaire) - Suppression du rafraichissement actif (sauf aile SUD) 3.3 Solution modulaire acier/panneaux sandwiches COUGNAUD Hypothèses constructives : Afin de qualifier ce procédé, nous avons utilisé le descriptif technique joint à la réponse à l appel d offre, complété par des recherches documentaires (Avis Technique 3/10-651, plaquettes

9 P a g e 6 commerciales et techniques ) qui nous amènent à conclure sur les hypothèses constructives suivantes : Parois verticales extérieures - Face extérieure : tôle galvanisé laquée micro-ondulée - Structure porteuse acier galvanisé à chaud (S275JOH) - Panneaux sandwiches ép.60mm (âme Laine de Roche 100kg/m3)(type MONOLAINE B) - Doublage intérieur par panneaux sandwiches ép.50mm (âme Laine de Roche 100kg/m3) - Face intérieure : tôle laquée blanc Parois verticales intérieures (refend) - 2 faces acier laquées blanc - Ame en laine de roche ép.50mm - Rails de structures Plancher bas - Panneaux d agglo CTBH 25mm - Isolation polystyrène 160mm TH38 - Finition intérieure carrelages grès cérame 30x Plancher haut - Etanchéité PVC type Rhénofol (3t France) - Structure acier galvanisé à chaud (S275JOH) - Panneaux sandwiches ép.50mm (âme Laine de Roche 100kg/m3) - Isolation par l intérieur en laine de roche 100mm - Complément d isolation par l intérieur en laine de verre 60mm - Faux plafond 60x60 (type Etna ARMSTRONG) suspendu sur structure primaire Hypothèse de transport L usine de la société Cougnaud est situé à La Roche Sur Yon (85), à environ 655km du chantier du groupe scolaire concerné par l étude.

10 P a g e Hypothèse de consommation L hypothèse choisi pour ce point est le respect de la RT2012 avec une CEPprojet égale à la CEPmax de 80.0 kwhep.m²/an admissible pour ce projet. 3.4 SURFACES DE REFERENCE : Afin de comparer les deux procédés constructifs de manière objective, nous utilisons les mêmes surfaces de parois hors cloisonnement/refend : Surfaces GECCO COUGNAUD Murs extérieur 2090 m² 2090 m² Murs de refend 1470 m² 160 m² Cloisonnement 651 m² 1057 m² Plancher bas 3430 m² 3430 m² Plancher haut 3430 m² 3430 m² En effet, nous remarquons que le système constructif Cougnaud en raison de l utilisation d acier pour sa structure ; présente une répartition différente des cloisons de séparation et des murs de refend structurels. (86% cloison contre 31% pour le procédé GECCO).

11 4 Impact environnemental comparé des 3 solutions : P a g e 8 Il est comparé ici l impact environnemental selon les trois critères choisis, sur une durée de 15 ans : 4.1 EcoPoints Ecopoints (K-Pt) COUGNAUD GECCO Base GECCO Optimisée MATERIAUX TRANSPORT MATERIAUX ENERGIE SPECIFIQUE CONSTRUCTION CONSOMMATION EXPLOITATION Total K-Ecopoints Evolution de la charge polluante COUGNAUD GECCO Base GECCO Optimisee CONSOMMATION EXPLOITATION ENERGIE SPECIFIQUE CONSTRUCTION TRANSPORT MATERIAUX MATERIAUX 4.2 Energie Grise Energie grise [DaMJ-Eq] COUGNAUD GECCO Base GECCO Optimisee MATERIAUX TRANSPORT MATERIAUX ENERGIE SPECIFIQUE CONSTRUCTION CONSOMMATION EXPLOITATION Total

12 P a g e 9 Energie grise (DaMJ-Eq) Evolution de l'énergie grise COUGNAUD GECCO Base GECCO Optimisee CONSOMMATION EXPLOITATION ENERGIE SPECIFIQUE CONSTRUCTION TRANSPORT MATERIAUX MATERIAUX 4.3 Gaz à Effet de Serre Gaz à effet de serre [kg CO2-Eq] COUGNAUD GECCO Base GECCO Optimisee MATERIAUX TRANSPORT MATERIAUX ENERGIE SPECIFIQUE CONSTRUCTION CONSOMMATION EXPLOITATION Total Evolution de l'émission des Gaz à Effet de Serre Emission GES (Kg CO²-Eq) CONSOMMATION EXPLOITATION ENERGIE SPECIFIQUE CONSTRUCTION TRANSPORT MATERIAUX MATERIAUX - COUGNAUD GECCO Base GECCO Optimisee 4.4 Synthèse comparative

13 P a g e COUGNAUD GECCO Base Ecopoints Contribution Energie Grise Contribution Effet de serre GECCO Optimisee

14 P a g e 11 5 Conclusion Au terme de cette analyse cycle de vie, la conclusion est claire : le procédé choisi par le groupement GECCO démontre un impact environnemental moindre par rapport à une solution modulaire acier. En effet, la solution Cougnaud présente l inconvénient d utiliser de l acier galvanisée à chaud pour sa structure et des panneaux sandwiches pour son isolation; la fabrication de ces éléments nécessite des procédés de fabrication industriel à fort impact environnemental. Le lieu de fabrication, et donc l impact environnemental du transport, interviennent également en faveur de la solution GECCO, mais ce sont des données du second ordre. Enfin, on peut constater que, sur une solution type «Cougnaud» (panneaux sandwich), l impact environnemental global représente environ 30 ans de consommation, alors que des solutions modulaires ossature bois sont équivalentes à environ 15 ans de consommation énergétique. Cette étude démontre clairement l intérêt sur le plan environnemental d une solution issue de la filière bois pour ce type de construction, et plus particulièrement sur le plan des Gaz à effet de Serre (impact divisé par plus que 4!). Elle démontre également l intérêt sur le plan environnemental de la plus-value apportée par la mission d optimisation qui nous a été confiée (10% sur l impact environnemental global).

15 P a g e 12 6 ANNEXES Tableaux quantitatif estimatif du poids des matériaux de construction pour chacun des procédés de construction modulaire : 6.1 PROCEDE MODULAIRE OSSATURE BOIS GECCO TOITURE Poid unitaire Poid Total (x3430m²) Etanchéité PVC 3mm 3.00 dan/m² dan OSB3 18mm dan/m² dan Ouate de cellulose 60mm 3.30 dan/m² dan Forme de pente bois massif 4.00 dan/m² dan Ouate de cellulose 360mm dan/m² dan Solives I FJI 89x360 Entraxe dan/m² dan BA 18mm dan/m² dan POID TOTAL: dan/m² dan/m² Tonnes MURS DE REFEND Poid unitaire Poid Total (x1470m²) BA 25 DuoTEch dan/m² dan Rail R48mm 2.00 dan/m² dan Metisse 50mm 0.90 dan/m² dan OSB3 12mm 8.00 dan/m² dan Montant Douglas 45x95, Entraxe dan/m² dan Liteaux 3x dan/m² dan Rail STIL Mob 22mm 2.00 dan/m² dan Duotech 19mm dan/m² dan POID TOTAL: dan/m² dan/m² Tonnes CLOISONS LEGERES Poid unitaire Poid Total (x651m²) BA 13 x dan/m² dan Rail R48mm 2.00 dan/m² dan BA 13 x dan/m² dan POID TOTAL: dan/m² dan/m² Tonnes

16 P a g e 13 MURS EXTERIEUR Poid unitaire Poid Total (x2090m²) Bardage douglas 45mm dan/m² dan Liteaux 3x dan/m² dan Liteaux 3x dan/m² dan OSB3 12mm 8.00 dan/m² dan Montant Douglas 45x95, Entraxe dan/m² dan Ouate de cellulose 145mm 7.98 dan/m² dan Metisse 50mm 0.90 dan/m² dan Liteaux 3x dan/m² dan Duotech 19mm dan/m² dan POID TOTAL: dan/m² dan/m² Tonnes PLANCHER BAS Poid unitaire Poid Total (x3430m²) Sol souple 0.02 dan/m² dan OSB3 16mm dan/m² dan CTBH NOVAL 22mm dan/m² dan Ouate de cellulose 220mm 7.70 dan/m² dan Solives 45x220 Entraxe dan/m² dan OSB3 9mm 6.00 dan/m² dan POID TOTAL: dan/m² dan/m² Tonnes 6.2 PROCEDE MODULAIRE PANNEAUX SANDWICH COUGNAUD TOITURE Poid unitaire Poid Total (x3430m²) Etanchéité PVC 3mm 3.00 dan/m² dan Support panneaux sandwichs (acier) dan/m² dan Panneaux sandwich LDR 50mm dan/m² dan Parement acier x dan/m² dan Laine de verre 60mm 1.20 dan/m² dan Laine de roche 100mm dan/m² dan Faux plafond dalles acoustiques 60x dan/m² dan Supports métallique Faux Plafond 5.00 dan/m² dan POID TOTAL: dan/m² dan/m² Tonnes MURS DE REFEND Poid unitaire Poid Total (x160m²) Panneaux sandwich LDR 50mm dan/m² dan Rails haut et bas de fixation 6.00 dan/m² dan

17 P a g e 14 Parement acier x dan/m² dan POID TOTAL: dan/m² dan/m² 3.42 Tonnes CLOISONS LEGERES Poid unitaire Poid Total (x1057m²) BA 13 x dan/m² dan Rail R48mm 2.00 dan/m² dan BA 13 x dan/m² dan POID TOTAL: dan/m² dan/m² Tonnes MURS EXTERIEUR Poid unitaire Poid Total (x2090m²) Ossature acier galvanisé dan/m² dan Panneaux sandwich 60mm LDR100kg/m dan/m² dan Panneaux sandwich 50mm LDR100kg/m dan/m² dan Parement acier x dan/m² dan POID TOTAL: dan/m² dan/m² Tonnes PLANCHER BAS Poid unitaire Poid Total (x3430m²) Carrelage grès cérame dan/m² dan Structure porteuse acier galvanisée dan/m² dan CTBH 25mm dan/m² dan Polystyrène 160mm 3.00 dan/m² dan POID TOTAL: dan/m² dan/m² Tonnes