LA ROUTE ET LE DÉVELOPPEMENT DURABLE

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1 LA ROUTE ET LE DÉVELOPPEMENT DURABLE

2 DE QUOI S AGIT-IL?

3 LES TROIS COMPOSANTES DU DÉVELOPPEMENT DURABLE

4 LES TROIS COMPOSANTES DU DÉVELOPPEMENT DURABLE ÉCONOMIE ENVIRONNEMENT SOCIAL DÉVELOPEMENT ÉCONOMIQUE PRÉSERVATION DES RESSOURCES NATURELLES SANTÉ, SECURITÉ PROCESS INDUSTRIEL MATÉRIAUX ET PRODUITS SOLUTIONS CONSTRUCTIVES

5 PRÉSERVATION DES RESSOURCES NATURELLES Le DÉVELOPPEMENT DURABLE propose une utilisation réfléchie des ressources naturelles disponibles, de manière à les préserver au maximum pour les GÉNÉRATIONS FUTURES: Le rythme d utilisation des ressources naturelles renouvelables ne doit pas être supérieur à celui de leur régénération, Le rythme d épuisement des ressources non renouvelables ne doit pas dépasser le rythme de développement de substituts renouvelables et d utilisation de matériaux alternatifs, La quantité de pollution et de déchets ne doit pas dépasser celle que peut absorber l environnement.

6 UNE DÉMARCHE DE PROGRÈS Les projets de construction doivent être conçus en considérant comme prioritaire : La protection de l eau, de l air et du sol, L optimisation de la consommation des ressources naturelles et de l énergie, La maîtrise des déchets et la limitation des rejets, La lutte contre les nuisances sonores, L amélioration de la sécurité des ouvriers sur les chantiers, Le respect des paysages, La valorisation du patrimoine, La préservation de la santé. LE DÉVELOPPEMENT DURABLE EST UNE SOURCE D INNOVATION.

7 COMMENT ÉVALUE-T-ON LES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX? On utilise le concept de «Analyse de Cycle de Vie» ou ACV, défini par la Norme NF P

8 QU EST-CE QUE L INVENTAIRE DE CYCLE DE VIE «ICV»?

9 QU EST-CE QUE L INVENTAIRE DE CYCLE DE VIE «ICV»?

10 QU EST-CE QUE L INVENTAIRE DE CYCLE DE VIE «ICV»?

11 QU EST-CE QUE L INVENTAIRE DE CYCLE DE VIE «ICV»?

12 ÉTAPES ET PHASES DE L ACV D UN OUVRAGE

13 ÉTAPES ET PHASES DE L ACV D UNE ROUTE Fabrication Des matériaux De base Transport Des matériaux De base Raffinerie Carrière Cimenterie Aciérie 100 km 150 km Fabrication Des mélanges 300 km Centrales de fabrication des mélanges Construction Transport Des mélanges 20 km Mise en oeuvre Chantier 500 km Entretien 10 ans Entretien 20 ans Entretien Sans déchet Entretien Avec déchets Entretien Utilisation Fin de vie 30 ans Démolition et recyclage Fin de vie

14 LES 10 INDICATEURS ENVIRONNEMENTAUX

15 MODÉLISATION

16 IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DU BÉTON XF1 C25/30 CEMII N Impact environnemental Valeur - Unité Consommation de ressources énergétiques Energie primaire totale Energie renouvelable 1 Energie non renouvelable 4,88 MJ/UF 0,17 MJ/UF 4,71 MJ/UF 2 Epuisement des ressources naturelles (ADP) 0,0072 kg/uf 3 Consommation d eau 2,66 litre/uf Déchets Valorisés 1,5 kg/uf solides Eliminés Déchets dangereux 0,00042 kg/uf Déchets non dangereux (DIB) 0,022 kg/uf Déchets inertes 2,10 kg/uf 4 Déchets radioactifs 3,5 E-5 kg/uf 5 Changement climatique 0,50 kg éq. CO 2 /UF 6 Acidification atmosphérique 0,0017 kg éq. SO 2 /UF 7 Pollution de l air 17 m 3 /UF 8 Pollution de l eau 21 m 3 /UF 9 Pollution des sols Qualitatif 10 Destruction de la couche d ozone stratosphérique 0 kg CFC éq. R11/UF 11 Formation d ozone photochimique 0,189 kg éq. éthylène UF 12 Modification de la biodiversité Qualitatif

17 QUELQUES RÉSULTATS ACV Déchets totaux (en kg) 2,50 Energie primaire totale (en MJ) 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 Total Production Transport Mise en œuvre Vie en œuvre Fin de vie 0,0 Total Production Transport Mise en œuvre Vie en œuvre Fin de vie

18 QUELQUES RÉSULTATS ACV

19 LA ROUTE ET LES MATÉRIAUX La route : moyen de communication nécessaire au développement. Mais, sa construction nécessite beaucoup de matériaux et surtout des Granulats. Les matériaux: Matériaux non liés comme la Grave Non Traitée GNT, Matériaux traités au bitume comme les Graves-Bitumes GB, Matériaux traités aux Ciments ou aux Liants Hydrauliques Routiers pour faire des Graves-Ciment GC, des Graves-Liants Hydrauliques Routiers GLHR ou du Béton.

20 CONSOMMATION DES MATÉRIAUX ROUTIERS Pour étendre et entretenir le réseau routier en France: 200 Millions de tonnes de Granulats sont puisées annuellement dans les ressources naturelles, soit un volume de 100 Millions de m 3, 3 Millions de tonnes de bitume, 2 Millions de tonnes de liants hydrauliques. Conséquences - Impacts importants sur le milieu naturel: Perturbation ou disparition des écosystèmes des rivières dans lesquelles sont dragués les matériaux (Ballastières), Extension des carrières à ciel ouvert, Pénurie de Granulats dans certaines régions.

21 DURANT LA CONSTRUCTION ET L ENTRETIEN DE LA ROUTE Les étapes: Extraction et fabrication des constituants élémentaires (Granulats et liants), Transport des constituants élémentaires jusqu aux Centrales de malaxage, Fabrication des matériaux routiers (GB, GC, GLHR, Béton), Transport des matériaux routiers de la Centrale au Chantier, Mise en œuvre des matériaux pour la construction ou l entretien de la Route. Conséquences: Épuisement des ressources naturelles: Énergie, eau, granulats, Impacts sur le milieu naturel: Déchets, acidification, eutrophisation, écotoxicité, Impacts sur l environnement: Gaz à effet de serre, ozone.

22 DURANT L UTILISATION DE LA ROUTE Consommation de carburants: Énorme quantité d énergie consommée e par les véhicules v sur toute la période p de service de la route. Conséquences: Épuisement des ressources énergétiques Pression énorme sur la faune et la flore de par la barrière parfois infranchissable que la route constitue, des rejets de métaux lourds et des débris en tout genre (pneus, plastique, etc.), Des polluants engendrés par le trafic routier (CO2, NOx, etc.).

23 DU CÔTÉ DE L INDUSTRIE CIMENTIÈRE ET DU SNBPE Les sociétés cimentières et leurs partenaires mettent tout en œuvre pour limiter les nuisances et les impacts: Liés à l extraction des matières premières, Lors de la fabrication du ciment, des liants hydrauliques routiers et des bétons, Lors de la mise en œuvre des matériaux.

24 LE DÉVELOPPEMENT DURABLE LES IMPACTS DES PROJETS ROUTIERS LES SOLUTIONS CIMENT/BÉTON AU NIVEAU DES CIMENTERIES Des ressources énergétiques préservées (Efficacité énergétique des installations, recours à des combustibles de substitution) et des impacts minimisés (en particulier gaz à effet de serre). Nota: Pour la période , l industrie cimentière a réduit de 20% les émissions de CO2 à la tonne de ciment. Des commissions de concertation avec les riverains, les élus et les associations pour les projets d extension ou de réhabilitation des carrières.

25 AU NIVEAU DES CIMENTERIES Valorisation énergétique

26 AU NIVEAU DES CIMENTERIES Lutte contre l effet de serre

27 AU NIVEAU DES CIMENTERIES Valorisation matière pour la production des ciments

28 AU NIVEAU DES CIMENTERIES Valorisation des carrières

29 AU NIVEAU DES CENTRALES BPE Des centrales BPE au diapason: Insonorisation, Traitement paysager, Maîtrise des rejets par recyclage des matériaux, Mode de fabrication à froid: Consommation électrique limitée et faible, Absence d émissions directes de gaz à effet de serre ou de tout autre composé nocif. Impact limité du transport.

30 AU NIVEAU DES ENTREPRISES Du côté de la construction et de l entretien des routes: Les entreprises routières mettent tout en œuvre pour limiter les nuisances et les impacts: Lors de la fabrication et de la mise en œuvre des matériaux, Lors des travaux d entretien des chaussées existantes dégradées.

31 LE DÉVELOPPEMENT DURABLE LES IMPACTS DES PROJETS ROUTIERS LES SOLUTIONS CIMENT/BÉTON AU NIVEAU DES MATÉRIAUX Mise à profit des gisements de sols naturels pour construire les routes. La technique de traitement des sols en place aux liants hydrauliques est de plus en plus utilisée pour les terrassements, mais aussi pour la réalisation des couches d assises de chaussées. Mise à profit des matériaux existants dans la chaussée dégradée pour entretenir la route. Le retraitement des chaussées en place aux liants hydrauliques épargne les ressources en granulats et supprime les nuisances dues à leur transport.

32 AU NIVEAU DE L UTILISATION DE LA ROUTE Les concepteurs routiers mettent tout en œuvre pour assurer la protection de l environnement des eaux de ruissellement chargées de polluants engendrés par le trafic (CO2, NOx, Pb, cadmium, zinc, etc.), en accord avec la loi sur l eau. Les ouvrages hydrauliques en béton (caniveaux, cunettes, tuyaux) permettent de respecter la loi sur l eau et son obligation de recueillir puis de filtrer (Bassins de décantation) les eaux de ruissellement avant de les rejeter dans l environnement.

33 AU NIVEAU DE L UTILISATION DE LA ROUTE Pour la dépollution de l espace urbain et la pérennité de l esthétique des parements. Ces bétons fonctionnent selon le principe de la PHOTOCATALYSE: Action combinée de la lumière et d un catalyseur, le dioxyde de titane (TiO2) incorporé au ciment. Absorption des NOx et transformation en nitrate, Dégradation par oxydation des composés organiques. Décollement des salissures organiques au contact du parement, lavage et évacuation par l eau de pluie.

34 BIBLIOGRAPHIE T 88 Béton et Développement Durable Analyse du cycle de vie de structures routières Document synthétique, CIMBÉTON. T 89 Béton et Développement Durable Analyse du cycle de vie de structures routières, CIMBÉTON.

35 LE DÉVELOPPEMENT DURABLE LES IMPACTS DES PROJETS ROUTIERS LES SOLUTIONS CIMENT/BÉTON LA ROUTE ET LE DÉVELOPPEMENT DURABLE MERCI POUR VOTRE ATTENTION

36 IMPACTS DES PROJETS DE VOIRIE: L ANALYSE DE CYCLE DE VIE DES STRUCTURES ROUTIÈRES

37 L ÉTUDE ACV LE DÉROULEMENT DE L ÉTUDE LES CONCLUSIONS DE L ÉTUDE BIBLIOGRAPHIE LE CONTENU Un bilan par analyse de cycle de vie a été effectué sur une portion de route d un kilomètre de longueur, représentative d une route à grande circulation en France. La méthodologie employée consiste à quantifier les matériaux et composants, puis les substances puisées et émises dans l environnement, en considérant des inventaires issus d une base de données suisse (Oekoinventare, École polytechnique fédérale de Zürich), Enfin, des indicateurs environnementaux parmi ceux les plus couramment employés en analyse de cycle de vie sont déterminés.

38 L ÉTUDE ACV LE DÉROULEMENT DE L ÉTUDE LES CONCLUSIONS DE L ÉTUDE BIBLIOGRAPHIE POURQUOI CETTE ÉTUDE? Cette étude a été motivée par un certain nombre d éléments qui sont : Les données environnementales constitueront dans un proche avenir un outil d aide au choix des structures routières, à l instar des critères techniques et économiques. La route impacte l environnement dans sa phase de construction mais aussi dans sa phase d utilisation. Connaître les contributions relatives des phases de construction, d entretien, de fin de vie et d utilisation permet de mieux cibler les actions destinées à diminuer les impacts environnementaux.

39 L ÉTUDE ACV LE DÉROULEMENT DE L ÉTUDE LES CONCLUSIONS DE L ÉTUDE BIBLIOGRAPHIE POURQUOI LE CENTRE D ÉNERGÉTIQUE DE L ÉCOLE DES MINES DE PARIS? Par souci d objectivité, l analyse du cycle de vie d un kilomètre de route a été confiée au Centre d Énergétique de l École des Mines de Paris qui offre un bon nombre d avantages : C est un centre spécialisé disposant d une méthodologie de calcul EQUER éprouvée, Il utilise une base de données Suisse (OEKOINVENTARE, Ecole Polytechnique Fédérale de Zurich) et Allemande (Université de Karlsruhe, OEKOINSTITUT de WEIMAR) qui assurent une cohérence globale quant à la manière de définir et de quantifier les données des inventaires, La méthodologie EQUER permet d évaluer d une façon assez complète les impacts d un ouvrage sous forme de 12 indicateurs environnementaux.

40 L ÉTUDE ACV LE DÉROULEMENT DE L ÉTUDE LES CONCLUSIONS DE L ÉTUDE BIBLIOGRAPHIE LES HYPOTHÈSES Hypothèses de calcul Route : 2 x 2 voies de longueur 1 km Classe de Trafic : TC630 (25 millions de PL) Plate forme : PF3 (120 MPa) Structures étudiées 5 structures béton du catalogue (BCg/BM BAC/BM BAC/BBSG Dalles épaisses/géotextile BBTM/BAC/GB3) 1 structure bitumineuse : BB/GB3/GB3 Épaisseur moyenne déblai : 75 cm Ouvrages annexes 2 glissières béton latérales et une glissière béton TPC pour les structures 1 à 5 2 glissières métalliques latérales et 2 glissières métalliques côté TPC pour la structure 6 Glissière béton : 650 kg / ml Glissière acier galvanisé : 22 kg / ml

41 L ÉTUDE ACV LE DÉROULEMENT DE L ÉTUDE LES CONCLUSIONS DE L ÉTUDE BIBLIOGRAPHIE LES HYPOTHÈSES PROFILS EN TRAVERS DE LA ROUTE TYPE - variantes 1 à 5 1 m 3.5 m 3.5 m 1 m 3.5 m 3.5 m 1 m - variante 6 1 m 3.5 m 3.5 m 3 m 3.5 m 3.5 m 1 m

42 L ÉTUDE ACV LE DÉROULEMENT DE L ÉTUDE LES CONCLUSIONS DE L ÉTUDE BIBLIOGRAPHIE LES DONNÉES DE BASE Les distances de transport, Les consommations d énergie des centrales de fabrication des mélanges, Les consommations de fuel des différentes machines utilisées pour la construction et l entretien de la route ont été fournies par les différents constructeurs.

43 L ÉTUDE ACV LE DÉROULEMENT DE L ÉTUDE LES CONCLUSIONS DE L ÉTUDE BIBLIOGRAPHIE LES DONNÉES DE BASE Étapes et Phases de l'acv Fabrication Des matériaux De base Transport Des matériaux De base Raffinerie Carrière Cimenterie Aciérie 100 km 150 km Fabrication Des mélanges 300 km Centrales de fabrication des mélanges Construction Transport Des mélanges Mise en oeuvre 20 km Chantier 500 km Entretien 10 ans Entretien 20 ans Entretien Sans déchet Entretien Avec déchets Entretien Utilisation Fin de vie 30 ans Démolition et recyclage Fin de vie

44 L ÉTUDE ACV LE DÉROULEMENT DE L ÉTUDE LES CONCLUSIONS DE L ÉTUDE BIBLIOGRAPHIE PRÉSENTATION COMPARATIVE DES RÉSULTATS Les résultats de ce bilan sont présentés sous forme d un diagramme constitué de douze axes correspondant aux douze indicateurs environnementaux sélectionnés pour cette étude. Chaque axe porte une unité de mesure spécifique à l indicateur étudié, permettant ainsi de comparer visuellement les écarts relatifs entre les différentes techniques. Ainsi, plus le point visualisant l indicateur étudié est proche de 0, plus l impact environnemental de la structure est faible.

45 L ÉTUDE ACV LE DÉROULEMENT DE L ÉTUDE LES CONCLUSIONS DE L ÉTUDE BIBLIOGRAPHIE IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DES STRUCTURES EN BÉTON - PHASE DE CONSTRUCTION, D ENTRETIEN ET DE FIN DE VIE Conclusion N 1 : Globalement, les 4 structures en béton sont Équivalentes. Les armatures en acier handicapent l ACV des bétons Routiers.

46 L ÉTUDE ACV LE DÉROULEMENT DE L ÉTUDE LES CONCLUSIONS DE L ÉTUDE BIBLIOGRAPHIE IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DES STRUCTURES EN BÉTON ET D UNE STRUCTURE COMPOSITE PHASE DE CONSTRUCTION, D ENTRETIEN ET DE FIN DE VIE CONCLUSION N 2 - Structures optimisées par l association des matériaux: béton-bitume-acier

47 L ÉTUDE ACV LE DÉROULEMENT DE L ÉTUDE LES CONCLUSIONS DE L ÉTUDE BIBLIOGRAPHIE IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX D UNE STRUCTURE EN BÉTON ET D UNE STRUCTURE BITUMINEUSE PHASE DE CONSTRUCTION, D ENTRETIEN ET DE FIN DE VIE CONCLUSION N 3 - Oekoinventare ou eurobitume : les structures en béton sont globalement plus favorables

48 L ÉTUDE ACV LE DÉROULEMENT DE L ÉTUDE LES CONCLUSIONS DE L ÉTUDE BIBLIOGRAPHIE IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX D UNE STRUCTURE EN BÉTON ET D UNE STRUCTURE BITUMINEUSE CYCLE DE VIE COMPLET CONCLUSION N 4 : Prépondérance de la phase utilisation. Avantage à la structure béton.

49 L ÉTUDE ACV LE DÉROULEMENT DE L ÉTUDE LES CONCLUSIONS DE L ÉTUDE BIBLIOGRAPHIE STRUCTURE EN BÉTON ET STRUCTURE BITUMINEUSE CYCLE DE VIE COMPLET Pour tous les indicateurs environnementaux retenus, l étude montre la prépondérance de la phase utilisation par rapport à la phase regroupant la construction, l entretien et le recyclage en fin de vie. En effet, les impacts générés par la phase Construction, Entretien et fin de vie de la route ne représentent que quelques pour cent (0,5 à 7% en fonction de l indicateur) des impacts engendrés par la phase utilisation. De ce fait, les efforts, pour réduire les impacts sur l environnement, doivent être portés sur la phase utilisation (Consommation carburant par les véhicules!)

50 L ÉTUDE ACV LE DÉROULEMENT DE L ÉTUDE LES CONCLUSIONS DE L ÉTUDE BIBLIOGRAPHIE IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX DE DEUX DISPOSITIFS DE SÉCURITÉ PHASE DE CONSTRUCTION, ENTRETIEN ET FIN DE VIE CONCLUSION N 5 : Les séparateurs en béton sont incontestablement meilleurs en matière d ACV

51 L ÉTUDE ACV LE DÉROULEMENT DE L ÉTUDE LES CONCLUSIONS DE L ÉTUDE BIBLIOGRAPHIE BIBLIOGRAPHIE T 88 Béton et Développement Durable Analyse du cycle de vie de structures routières Document synthétique, CIMBÉTON. T 89 Béton et Développement Durable Analyse du cycle de vie de structures routières, CIMBÉTON.

52 L ÉTUDE ACV LE DÉROULEMENT DE L ÉTUDE LES CONCLUSIONS DE L ÉTUDE BIBLIOGRAPHIE IMPACTS DES PROJETS DE VOIRIE: L ANALYSE DE CYCLE DE VIE DES STRUCTURES ROUTIÈRES MERCI POUR VOTRE ATTENTION