Évaluation environnementale de cycle de vie des impacts et

Université Libre de Bruxelles
Institut de Gestion de l’Environnement et d’Aménagement du Territoire
Faculté des Sciences
Master en Sciences et Gestion de l’Environnement
Évaluation environnementale de cycle de vie des impacts et des services
écosystémiques d’une toiture verte comparée à une toiture classique à
Bruxelles
Mémoire de Fin d’Études présenté par
TOWA KOUOKAM Edgar Battand
en vue de l’obtention du grade académique de
Master en Sciences et Gestion de l’Environnement
Finalité Gestion de l’Environnement ENVI5G-T
Année académique : 2015-2016
Directeur : Prof. ACHTEN Wouter
Co-directeur : Prof. DEGREZ Marc

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À mon feu père,
KOUOKAM Topi Emmanuel.

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REMERCIEMENTS
Je tiens à remercier grandement mon promoteur de mémoire, le Professeur Wouter Achten, ainsi
que mon co-promoteur, le Professeur Marc Degrez, pour l’encadrement et le suivi remarquables
tout au long de cet exercice. Merci pour les discussions et réflexions constructives que nous avons
eu dans le cadre de ce mémoire. Merci pour votre rigueur, votre sens de la précision et vos
remarques critiques qui m’ont permis de donner le meilleur de moi. J’espère ardemment que ce
travail n’est que le début d’une longue et solide collaboration.
Merci aux Professeurs Ahmed Khan et Philippe Bouillard de la Faculté d’Architecture pour leurs
conseils, les orientations et les informations de grandes valeurs fournies pour le bon déroulement
de ce mémoire.
Merci aux membres de l’équipe « Recycling and Environment » du centre de recherche 4MAT,
particulièrement à Vanessa Zeller, Maria Isabel Touceda et Louise Gonda, pour leur disponibilité
et leur assistance dans l’apprentissage du logiciel SimaPro.
Merci à mes collègues du Master en Gestion de l’Environnement et particulièrement à Namariam
Traoré pour les échanges constructifs que nous avons eu, les propositions d’idées et la relecture de
ce travail.
Un merci particulier à Giresse Tima et Virginie Maghe, pour leur présence et leur aide admirables.
Je ne vous serais jamais assez reconnaissant.
Merci à ma famille, source de force et de motivation, de m’avoir encouragé depuis le début.
Merci à mes intimes et proches : Cyrielle, Harold, Élistin et Maéva, pour l’attention qu’ils ont eu à
mon égard concernant ce travail, ainsi que leur capacité à me remonter le moral à tout moment.
Merci à mes amis, connaissances et à tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué d’une manière
ou d’une autre au bon déroulement de mon cycle de Master et surtout de ce mémoire.

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RÉSUMÉ
Le but de ce travail est d’évaluer les impacts environnementaux et les services écosystémiques
d’une toiture verte. L’accent est porté d’une part, sur ses matériaux durant tout leur cycle de vie et
d’autre part, sur les économies d’énergie créées par l’implémentation d’une toiture verte et le
prolongement de la durée de vie des matériaux qu’elle permet. Pour bien mettre en évidence ces
impacts, une comparaison est faite avec une toiture classique, par rapport à laquelle une toiture verte
possède plus de matériaux (l’inconvénient), mais permet de réduire la consommation en énergie au
sein du bâtiment, ainsi que de prolonger la durée de vie des matériaux de la toiture (les bénéfices).
Pour ce faire, une approche intégrée permettant de prendre en compte aussi bien les impacts des
services écosystémiques que les impacts des matériaux, est utilisée. Le cadre méthodologique
repose sur l’Analyse Environnementale du Cycle de vie, orienté par les normes ISO 14040, EN
15978 et EN 15804. Les données sur les procédés utilisées sont d’ordre générique et sont issues de
la base de données d’EcoInvent 3.1. La modélisation s’est effectuée à l’aide du logiciel SimaPro,
pour 1 m2 de surface toiture, suivant tout le cycle de vie, sur une durée de 35 ans. Le calcul des
impacts s’est fait selon la méthode CML suivant sept indicateurs midpoint. Deux approches ont été
élaborées pour mieux répondre à la problématique. Dans la 1ère, la toiture verte et la toiture classique
sont comparées à performance énergétique identique, tandis que dans la 2nde, elles sont comparées
à performances énergétiques différentes. Pour cette 2nde approche, une hypothèse est émise quant à
la performance énergétique de la toiture verte. Il s’agit d’une réduction de 5% d’énergie pour le
chauffage et de 20% d’énergie pour le refroidissement, créées par la toiture verte, par rapport à une
toiture classique dans le bâtiment.
Les résultats sont nuancés d’une approche à l’autre. Dans la 2nde approche, ces résultats vont en
faveur de la toiture verte en ce sens qu’elle émet moins d’impacts que la toiture classique, ce qui
témoigne du pouvoir de sa performance énergétique sur les impacts environnementaux. Par contre,
dans la 1ère approche, les impacts potentiels de la toiture verte sont légèrement supérieurs à ceux de
la toiture classique. Ceci met bien en évidence le poids des impacts des matériaux (plus important
dans la toiture verte), dans les impacts globaux. Afin de montrer les impacts dus au bénéfice de
prolongement de la durée de vie des matériaux une analyse de sensibilité est effectuée en faisant
varier les résultats d’une durée de vie de 35 ans à 50 ans. Ces résultats montrent que la toiture verte
est du point de vue environnemental, meilleure qu’une toiture classique, surtout sur le long terme.
Mots-clés : toiture verte ; toiture classique ; évaluation environnementale de cycle de vie ;
matériau ; service écosystémique ; performance énergétique.