ACV DE LA RESTAURATION D`UN BATIMENT BAYONNAIS

PÔLE ÉMETTEUR : CHENE
AUTEURS INTERNES : Valérie BICHLER
AUTEURS EXTERNES : Paola PACITTO
ACV DE LA RESTAURATION D'UN BATIMENT BAYONNAIS
CONCLUSIONS
Les apports de la restauration du bâtiment en termes de bénéfices environnementaux sont inégaux suivant
les impacts considérés.
La restauration du bâtiment apporte un bénéfice important sur les impacts changement climatique (entre +180
et +330%) et épuisement des ressources énergétiques (entre +15 et +150%), mais pas forcément pour
l’acidification atmosphérique (entre -117% et + 12%) et pas du tout pour l’eutrophisation de l’eau (jusqu’à 123
% d’impacts en plus). Ainsi, les impacts de la restauration ne sont pas, sur tous les indicateurs, contrebalancés
par les gains thermiques lors de la phase d’utilisation. A noter toutefois que la restauration permet d’apporter
une amélioration du confort de vie aux habitants qui n’est pas une notion comptabilisée en ACV.
Cet apport relatif s’explique par la répartition des différentes étapes du cycle de vie selon les impacts
(analyse suivant le scénario 2b).
•
La phase de restauration a un impact assez variable selon les indicateurs suivis. C’est l’étape
d’approvisionnement des matériaux qui prédomine sur cette phase. Pour l’épuisement des
ressources énergétiques, l’impact dépasse les 10%, alors qu’il est de près de 30% pour l’eutrophisation
de l’eau et de plus de 40% pour l’acidification de l’air. Cet impact est essentiellement dû au transport
des matériaux de leur site de fabrication jusqu’au chantier (entre 70 et 80 % des impacts de l’étape
approvisionnement matériaux). Son impact sur le changement climatique est très faible, ce qui
s’explique par la prise en compte de captage du CO2 des produits à base de bois durant leur
croissance. Cette conclusion valorise les bénéfices apportés par le choix d’une utilisation importante
de produits à croissance photosynthétique pour la limitation des émissions de gaz à effet de serre. A
l’inverse, l’étape du chantier, comprenant les consommations électriques du chantier ainsi que le
transport des ouvriers, est toujours marginale, son impact ne dépassant jamais 5 %, quels que soient
les scénarios. A noter cependant que la modélisation de cette étape a été assez sommaire.
•
La phase d’utilisation du bâtiment est divisée en 2 usages :
•
o
L’usage de chauffage et d’ECS est très largement majoritaire sur le changement climatique
(environ 90%), l’épuisement des ressources énergétiques (près de 50%) et l’acidification
atmosphérique (environ 40%), alors qu’il n’impacte qu’à hauteur de 17% pour
l’eutrophisation. Les consommations énergétiques ont en effet de fort impact sur la pollution
de l’air (changement climatique et acidification de l’air) et l’épuisement de ressources alors
qu’elles n’ont que peu de conséquences sur la pollution de l’eau. L’impact limité sur
l’acidification atmosphérique s’explique par l’utilisation de gaz naturel, peu émetteur de NOX.
o
L’usage de l’électricité spécifique est négligeable sur les indicateurs changement climatique
et eutrophisation de l’eau (moins de 6%) et peu impactant sur l’acidification atmosphérique
(17% des impacts), alors qu’elle représente à 35% de l’impact total sur l’épuisement des
ressources, ceci s’expliquant par les rendements des installations de production d’électricité.
La phase de fin de vie est marginale sur tous les indicateurs (moins de 2%) sauf sur l’eutrophisation de
l’eau où elle est majoritaire (environ 50%). Ceci s’explique par les rejets importants d’effluents
toxiques dans l’eau, engendrés par la mise en décharge des produits à base de bois.
Les impacts importants des étapes d’approvisionnement matériaux et de fin de vie concernant l’acidification
atmosphérique et l’eutrophisation de l’eau expliquent l’intérêt moindre de la restauration sur ces indicateurs.
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Le positionnement des scénarios après restauration est variable selon les impacts considérés.
Changement
climatique
(en kg éq. CO2)
Scénario 0 : avant
restauration
Scénario 1a : cas de
base + PV
Scénario 1b : cas de
base
Scénario 2a : Gaz plus
+ PV
Scénario 2b : Gaz plus
Scénario 3 :
écogénérateur
Scénario 4a : PAC gaz
naturel
Scénario 4b : PAC gaz
naturel + CESC
Scénario 5 : tout
électrique
Epuisement
des ressources Acidification
Energétiques de l'air
(en MJ)
(en kg éq. SO2)
Eutrophisation Déchets
de l'eau
nucléaires
3(en kg éq PO4 ) (en g)
38 462
766 779
33
3 362
100
9 378
434 482
30
6 100
192
9 471
458 473
31
6 072
209
12 582
12 676
360 973
384 963
29
30
6 208
6 180
89
107
13 687
306 566
27
6 296
30
12 674
397 218
31
6 152
118
11 328
377 716
32
6 175
120
8 865
664 940
69
7 438
394
En analysant les résultats scénario par scénario, on constate les points suivants :
1
•
Le scénario 5, tout électrique, engendre un faible impact sur le changement climatique dû à
l’utilisation du mix électrique moyen saisonnalisé *. Par contre, il a un fort impact sur l’acidification
atmosphérique, l’eutrophisation et la production de déchets nucléaires. La consommation d’électricité
a en effet un impact plus important que la consommation de gaz naturel sur ces trois indicateurs
(impact engendré par la production d’électricité à partir de charbon ou de fioul). Concernant
l’épuisement des ressources énergétiques, il se situe légèrement favorablement par rapport au
scénario 0, sans restauration, mais moins performant que les autres scénarios de restauration.
•
Les scénarios 1a et 1b obtiennent des résultats intéressants en terme de changement climatique, mais
sont moins performants en terme d’épuisement des ressources énergétiques. Le gain apporté par
l’utilisation de panneau photovoltaïque (PV), dans le scénario 1a, est assez faible (entre -1 et -5%
suivant les impacts), et devient même négatif sur l’eutrophisation de l’eau (+0,5%).
•
Le scénario 3 obtient les plus faibles impacts sur l’épuisement des ressources énergétiques,
l’acidification atmosphérique et la production de déchets nucléaires. Ces résultats prouvent le gain
apporté par la production d’électricité à partir de l’écogénérateur, qui permet d’éviter l’utilisation
d’électricité provenant du réseau électrique. En terme de changement climatique, il obtient de moins
bonnes performances, le gaz naturel émettant plus de CO2 que le mix électrique moyen.
•
Les scénarios 2 et 4 obtiennent de bons compromis sur tous les indicateurs, en ayant toujours des
1
impacts parmi les plus faibles. Le gain apporté par l’utilisation de systèmes PV et du CESI est surtout
visible sur l’épuisement des ressources énergétiques.
CESI : chauffe-eau solaire collectif
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Les critères environnementaux ne permettent pas de mettre en avant une solution de façon tranchée, les
scénarios 2, 3 et 4 obtenant, dans leur globalité, des résultats similaires et ne se positionnant pas de la même
façon suivant les impacts considérés.
La modélisation de l’électricité par un mix marginal* modifie complètement le positionnement des scénarios
les uns par rapport aux autres
Changement
climatique
(en kg éq. CO2)
Scénario 0 : avant
restauration
Scénario 1a : cas de
base + PV
Scénario 1b : cas de
base
Scénario 2a : Gaz plus
+ PV
Scénario 2b : Gaz plus
Scénario 3 :
écogénérateur
Scénario 4a : PAC gaz
naturel
Scénario 4b : PAC gaz
naturel + CESC
Scénario 5 : tout
électrique
Epuisement
des ressources Acidification
énergétiques de l'air
(en MJ)
(en kg éq. SO2)
Eutrophisation
de l'eau
Déchets
3(en kg éq PO4 nucléaires
)
(en g)
38 462
766 779
33
3 362
93
14 714
435 351
71
7 340
82
14 808
459 341
73
7 312
100
13 044
13 002
363 716
384 977
32
33
6 359
6 251
82
100
13 941
306 576
29
6 351
25
100
13 474
397 250
38
6 324
100
12 234
377 753
39
6 370
23 275
666 176
182
10 639
82
La modélisation des consommations électrique par le mix marginal influence essentiellement les scénarios
comprenant de l’électricité dans leur système de chauffage ou/et d’ECS, à savoir les scénarios 1 et 5. C’est en
termes d’impacts sur le changement climatique et sur l’acidification atmosphérique que les résultats sont les
plus significatifs. En effet, ces impacts se voient augmentés de façon très importante (allant de +50% à +150%).
Ceci s’explique par une plus forte part d’électricité produite à partir d’énergie d’origine fossile dans le mix
marginal (essentiellement charbon et fioul), augmentant les émissions de CO2, de NOX et de SOX.
Ainsi, ces scénarios, qui obtenaient de bonnes performances concernant le changement climatique en
considérant le mix moyen, obtiennent ici de moins bonnes performances, leur faisant perdre leur avantage par
rapport aux scénarios au gaz naturel.
Concernant l’acidification atmosphérique et l’eutrophisation, le scénario 5 augmente son impact et donc
amplifie son écart avec les autres scénarios. Les scénarios 1a et 1b, engendrent davantage d’impacts que les
autres scénarios, alors qu’ils engendraient des résultats du même ordre de grandeur lorsque l’on considérait un
mix moyen La prise en compte de ce mix marginal, à priori plus pertinent pour modéliser les consommations
liées au chauffage et à l’ECS dans la situation du bâtiment de Bayonne, modifie donc le classement des
scénarios utilisant de l’électricité pour le chauffage et l’ECS, par rapport aux scénarios uniquement au gaz
naturel.
Les paramètres variables n’ont que très peu d’impacts sur l’ensemble du cycle de vie, mais constituent des
leviers sur lesquels les commanditaires peuvent agir.
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Les études de sensibilité réalisées sur les principaux paramètres variables du projet (choix de l’isolant, distance
de transport et modélisation de la fin de vie) ont mis en avant qu’ils avaient un faible impact sur l’ensemble du
cycle de vie du bâtiment, sur lequel les consommations énergétiques de la phase de vie en œuvre sont
largement majoritaires (sauf pour l’eutrophisation de l’eau). Par contre, étant donné les évolutions actuelles
ayant lieu dans le secteur de la construction (label BBC, maison à énergie positive..), on peut présager que cette
étape aura dans le futur de moins en moins de poids sur l’ensemble du cycle de vie du bâtiment. Ainsi, la part
des autres étapes va augmenter et ces paramètres, aujourd’hui peu influant, vont prendre de l’importance. De
plus, ces éléments peuvent être facilement contrôlés par le commanditaire en intégrant des spécificités dès la
phase de conception (choix des fournisseurs dans un rayon de XX km, choix de produits naturels…), ainsi ils
peuvent constituer des leviers d’action intéressant pour améliorer les performances environnementales du
bâtiment.
Cette étude comprend de nombreuses incertitudes qui devront être mieux contrôlées dans les prochaines
études réalisées.
Ces conclusions reposent sur un certain nombre d’hypothèses associés à des incertitudes. Il est important
d’avoir conscience des limites de cette étude. En effet, elle repose majoritairement sur des données
génériques adaptées selon les données collectées, mais qui ne sont pas toujours strictement conforme à la
réalité. De plus cette étude se situant en phase de conception du projet, elle reste théorique et sera
probablement différente du projet finalisé. Ceci s’applique particulièrement aux consommations énergétiques,
calculées à partir d’un logiciel de calcul réglementaire et dont les résultats restent théoriques.
Afin d’améliorer le niveau de précision des études d’ACV de bâtiment, il est nécessaire de poursuivre le travail
sur la modélisation des systèmes énergétiques, pour pouvoir les adapter plus précisément aux différentes
solutions de mise en œuvre, mais aussi de comparer différents logiciels de calculs thermiques, pour constater
s’il existe des variations importantes. Par ailleurs, un approfondissement de l’expertise sur les autres étapes
permettra également de gagner en précision et d’améliorer le niveau d’expertise global des praticiens ACV.
Ainsi, il serait intéressant travailler sur les différents types de matériaux utilisés dans un bâtiment, par
exemple en collectant des données de fabricants sur les éléments les plus impactants. De même, une
attention particulière devra être apportée à l’étape de fin de vie dont les paramètres de modélisation sont
aujourd’hui mal contrôlés, alors qu’ils peuvent avoir des conséquences importantes sur les résultats. La
multiplication des études environnementales dans le domaine du bâtiment permettra de capitaliser des
informations et d’affiner l’esprit critique par rapport aux données transmises par les différents
interlocuteurs.
*Méthode du mix saisonnier ou du mix marginal ?
Le tableau ci-dessous donne les différents contenus en CO2 du kWh électrique selon les deux mix étudiés, ces
valeurs ayant été réactualisées en 2008 par l’ADEME [2].
Chauffage
Eclairage
Usage de base
Mix moyen par usage
225
100
40
Mix marginale par usage
550
650
500
Tableau 1 : Contenu CO2 par usage en g CO2/kWh selon les deux mix électriques
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BIBLIOGRAPHIE
[1]
Note détaillée de l’ADEME et de RTE « Le contenu en CO2 du kWh électrique : Avantages comparés du
contenu marginal et du contenu par usages sur la bas de l’historique » du 08/10/2007
[2]
« Regard sur le Grenelle », ADEME, septembre 2008
[3]
Base de donnée ECOINVENT Version 1.2
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
Base de données INIES : Développée en partenariat avec l’ADEME et le CSTB, INIES répertorie les FDES
(Fiche de Déclaration Environnementale et Sanitaire) de produits de construction fournies par les fabricants
ou syndicats professionnels. Ces fiches, soumises à la norme AFNOR P01-010, seront des sources
d’informations précieuses pour l’ACV du bâtiment. www.inies.fr
Rapport DD du Groupe GDF SUEZ, visible sur le site : www.gdfsuez.com
Heck T., Dones R., Bauer C., Life Cycle Assessment of New Natural Gas conversion System in France,
novembre 2007
Site Internet du fabricant de pompe à chaleur Robur : http://www.robur.fr/
Fiche
commerciale
du
fabricant
de
tubes
http://iis9.domicile.fr/etssibille/catalogue/pdf/6.94.pdf
en
cuivre
Morel
S.A.S :
Site Internet de la DGEMP : http://www.developpement-durable.gouv.fr/energie/sommaire.htm
Bichler V. Projet EN4R - Analyse de cycle e vie du siège social d’Emmaüs, M.DRX.ELS.2006.0396.MPU, juillet 2007
Bichler V. Projet COUGAR - Analyse de cycle de vie de la production d’électricité d’origine photovoltaïque,
M.DU.CHENE.2008.0245.Vbi, Novembre 2008
Bichler V. Projet COUGAR - Analyse de cycle de vie de systèmes solaires thermiques individuels couplés à un
appoint, M.DU.CHENE.2008.0246.VBi Novembre 2008
Promelle J. Projet EN4R – Pompes à chaleur à absorption : produits de petite puissance pour application en
résidentiel, M.DU.GCC.2007.0065.JPr-Sse, Octobre 2007
Promelle J. Projet EN4R – Pompes à chaleur à moteur gaz : les produits disponibles et leur potentiel en
résidentiel collectif et tertiaire,M.DU.GCC.2007.0066.JPr-Sse, Novembre 2007
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