Journée thématique PREBAT Vers des bâtiments à énergie positive 31 mars et 1 er avril Bruno PEUPORTIER Mines ParisTech CEP

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1 Journée thématique PREBAT Vers des bâtiments à énergie positive 31 mars et 1 er avril 2010 Analyse de cycle de vie appliquée aux quartiers Bruno PEUPORTIER Mines ParisTech CEP

2 Objectifs Réduire les impacts environnementaux liés aux activités i humaines et en particulier aux quartiers Identifier les sources d impacts pour rechercher des solutions techniques et/ou organisationnelles Mieux cerner les relations de cause à effet entre les décisions, les émissions de polluants dans l air, l eau et le sol et les effets sur la santé, la biodiversité, le climat Projets ANR COIMBA et ACV Quartiers 1

3 Echelle du quartier Quartier = concept avant tout sociologique Modélisation physique d un système incluant des bâtiments, espaces publics (voiries, espaces verts ), réseaux (eau, énergie ), adaptable au contexte Degrés de liberté supplémentaires dans le processus de décision : plan masse (orientation des bâtiments, compacité), mutualisation d équipements (réseaux d énergie, compost ), transports Adapter l application de l ACV aux objectifs de l étude 2

4 Evaluation des impacts, phase d inventaire Substances émises et puisées dans l environnement Matières premières, combustibles Émissions dans l air Émissions dans l eau Émissions dans le sol, déchets Jusqu où peut-on simplifier les données, ex. dioxines Données sur les procédés : énergie, eau, déchets, transports Interactions entre secteurs industriels (modèle matriciel) Aspects dynamiques (ex. production d électricité) 3

5 Indicateurs orientés dommages dérivés de modèles Émissions, compartiments écologiques, transport, (bio)dégradation -> concentration, transferts (eau potable, nourriture) -> dose -> effet (risques) substances commercialisées, quelques centaines (inventaires), 250 (modèle européen EUSE) Interactions entre substances non prises en compte Modèles orientés dommages : DALY (Disability adjusted Life loss years), PDF x m 2 x an (percentage disappeared fraction of species) 4

6 Logiciel EQUER : cycle de vie d un bâtiment Simulation par pas de temps d un an 5

7 Vers la modélisation des quartiers Bâtiments Espaces publics (rues, espaces verts ) Réseaux (eau, chaleur ) Standard Basic ENERGY 3,79E+05 GJ Improved ODOUR 1,34E+05 Mm3 1,2 1 WATER 8,09E m3 0,8 O3-SMOG 1,16E+04 kg C2H4 0,6 RESOURCE 1,93E+02 E-9 0,4 0,2 HUM-TOX. 5,99E+04 kg WASTE 2,27E+04 t eq Comparaison 0 d alternatives ECOTOX-W 8,28E+07 m3 RAD. WASTE 7,64E+02 dm3 EUTROPH. 3,63E+04 kg PO4 ACIDIF. 2,20E+04 kg SO2 GWP100 1,04E+04 t CO2 6

8 Limites de l approche Manque de données sur certains produits / procédés incertitudes sur les procédés (gestion des déchets en fin de vie, mix de production d électricité) incertitudes sur les indicateurs (ex. 35% sur le GWP des gaz autres que le CO2) analyse multicritères Échelle d un bâtiment élargie à un îlot puis à un quartier -> Action de coordination de recherche LORE LCA 7

9 Comparaison d outils ACV européens, PRESCO tons CO2 eq wood, end of life 400 wood, operation wood, construction BECOST ECO-QUANTUMUM ECOSOFT ENVEST 2 EQUERER ESCALE LEGEPEP Maison suisse ossature bois, chauffage gaz, 80 ans Écarts +- 10% sur le cycle de vie 8

10 Exemple d application : Formerie (Oise, 2007) 2 maisons passives de 135 m 2 Entreprise : Les Airelles EN ACT architecture ACV sur 80 ans Comparaison à une Référence RT2005 avec chauffage gaz Impacts réduits sauf rad. -> intérêt de l énergie >0 9

11 Bilan en énergie primaire Durée de vie considérée : 80 ans 10

12 Exemple d application : Lyon Confluence Îlots A, B et C, environ m 2 de logements et m 2 de bureaux, m 2 d espaces verts, rues, quais 11

13 3 îlots, 20 bâtiments Prise en compte des masques générés par les bâtiments adjacents Variation de 1 à 3 des besoins de chauffage selon la forme architecturale 12

14 Résultats de l analyse de cycle de vie Base : impacts environnementaux réduits sauf éco-toxicité et toxicité humaine (chaudière bois) Meilleures pratiques, réduction de tous les impacts 13

15 Conclusions et perspectives Importance des bâtiments, en particulier de leur performance énergétique, dans le bilan global Contribution croissante des matériaux, évaluation par analyse de cycle de vie Quelques outils, incertitudes, encore peu de données françaises (procédés), Santé : encore plus de lacunes Intégrer des niveaux de performance dans les programmes, ex. Lyon Confluence (CO2 et rad.) Implications des bâtiments à énergie positive sur les impacts (en dynamique), la densité urbaine (transport) 14