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Eco-comparateurs en génie civil : quel jeu d'indicateurs pour les acteurs?
Applications avec l’outil ECORCE
Philippe TAMAGNY, directeur de recherches, LCPC Agnès JULLIEN, directrice de recherches, LCPC
2
Besoins des acteurs ?
Logiciels ?
Pour qui ?
Pour quoi faire ?
Analyse de « l’offre » d’outils environnementaux
Que peut être la pratique ‘métiers’ avec des éco-com parateurs ?
Évaluer sur des bases chiffrées : indicateurs
3
La sphère Environnement : multi-dimensions donc multi
indicateurs!
Effet de serreImpacts sanitairesPollution des eauxPollution de l’airPollution des solsRaréfaction des ressources naturellesInsertion dans les territoires (espaces naturels ou
cultivés)Nuisances (vibrations, bruits, odeurs)…
Un éco-comparateur avec plusieurs indicateurs couvre plus largement les questions
environnementales
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Définition des types d’indicateurs d’impacts environnementaux
Facteur d’impactImpact
Zone d’impact potentiel
Cible (état de référence)
Durée de l’effet
Cible (état final)
•pression : Pluviométrie
•état : Augmentation de la biomasse
•réponse : Augmentation de la productivité agricole
Indicateurs = « reflet » d’un phénomène complexe
3 types d’indicateurs
5
i1cat
ii
1cati
1cat m.C.I ∑∑∑∑==== αααα
Forme générale d’un indicateur ACV
Indicateur pour la catégorie d’impact
cat1
Masse du flux i
Coefficient de contribution du flux i à la catégorie d’impact cat1
Coefficient de classification du flux i dans la catégorie d’impact cat1
Approche LCPC : des coefficients spécifiques par sites
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Transport par camion
Système environnemental
Centrales de mélange
Aciérie
Acier
Carrière
granulatsargilecalcaire
Raffinerie Four à chaux cimenterie
cimentchauxbitume
Agrégats recyclés
Procédés de conditionnement
Enrobés Bétons
Chantier routierflux i ?
Mesures!
7
Pour le recyclage :Attention chaque cas/poste est différent (données e nvironnementales) !
Recyclage Teneurs en
eau
0% 0,9 %
10%
1,2 % faible ω
10%
1,8% forte ω 20% 1,4
Température moyenne (Écart type)
moyenne (Écart type)
moyenne (Écart type)
moyenne (Écart type)
bitume (°C) 172 (1,7) 172 (2,1) 172,5 (0,3) 170 (0,3) enrobé (°C) 163 (2,4) 168 (1,8) 171 (3,1) 165 (5,4)
Analyse de la production d’un (BBSG) à différents taux de recyclage
granulats
bitume
granulats
bitume
granulats
bitume
fraisats
granulats
bitume
fraisats
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Quel taux de recyclage (même formule)?
Selon l’indicateur qui sert à classer les solutionsGWP : 10% EI :10%AP : 10% POCP : 20%EP : idem TP : 0% m ais que la centrale!
Choix différent :
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
0% 10% 20%
taux de recyclage
indi
cate
ur
Série2Série3Série4Série5Série6Série7
GWP kg eq. CO2
EI 10-7 kg eq. PO4
AP 10-8 kg eq. SO2
POCP 10-9 kg eq. C2H4
EP (écotoxicité) x10-1
TP (toxicité)
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Quelle structure de chaussée pour 20 ans?
Structures étudiées : TC5 sur 20 ans, soit 20 millions de PL
PF3
GB 8 cm
GB 8 cm
GC 30 cm
GC 19 cm
GB 11 cm
BBSG 8 cm
BBSG 6 cm
BBTM 2.5 cm
Arnaud FEESER, LR Strasbourg
10
Calculs d’impacts avec ECORCE
GB
GB / GC
GC
Arnaud FEESER, LR Strasbourg
0%
50%
100%
énergie
toxicité
ozone atmosphérique
eutrophisationacidification
gwp
eau
11
MEAUX
MELUN
DISNEYLAND
RN
36
Section 2000 m – BBSG 0/1035/50; 5.6 % bitumen
Classique et semi-tiède < 100°C
13 000 v./jour
N
Semi-tiède
Hot
Hot
Hotsemi-tiède
Semi-tièdeCouche de roulement
UF : 560 t , 3750 m21000 m une voie
Hypothèse
Quelle technique (chaud? Tiède?)?
12
0
20 000
40 000
60 000
80 000
100 000
120 000
140 000
centrale chantier transports TOTAL
EE
(M
J)
Energie
0
1 000
2 000
3 000
4 000
5 000
6 000
7 000
8 000
centrale chantier transports TOTAL
GW
P (
kg é
q. C
O2)
GWP
(40 km)
Indicateurs ACVClassique
Semi-tiède (
13
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
centrale chantier transports TOTAL
EI
(kg
éq P
O4)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
centrale chantier transports TOTAL
AP
(kg
éq
H+
)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
centrale chantier transports TOTAL
PO
CP
(kg
éq.
éth
ylèn
e)Acidification
O3 Photochimique
Eutrophisation
14
0
20 000
40 000
60 000
80 000
100 000
120 000
140 000
centrale chantier transports TOTAL
EE
(M
J)
A combien de kilomètres de transport sont équivalentes les différences
d’indicateurs
Détermination d’une équivalence "transport"
4EI
4AP
44POCP
109EE
83GWP
Distance additionnelle (km)indicateurexemple
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Conclusions: ce qu’il est utile de retenir
Compréhension ?-Le calcul des impacts par Analyse de Cycle de Vie nécessite un ICV (bilan des flux)-Le système environnemental peut varier d’une étude à l’autre selon la question qu’on se pose et d’un logiciel à l’autre -Le système est défini en fonction de la question p osée par le demandeur de l’étude- La qualité des données est essentielle- Deux indicateurs diféfrents ne donnent pas le même clas sement entre deux solutions
Indicateurs ?Valeurs : Les résultats varient en fonction du système choi siCritères : Selon le type de logiciel et le modèle u tilisé le classement des solutions devrait être le même pour un même jeu d’h ypothèses
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ECORCE 2.0, évolutions
adaptabilité aux évolutions technologiques (ajout de données environnementales)prise en compte de l’impact des agrégats routiersprocédés de retraitementprocédés de mise en œuvre des matériaux non
traitésterrassementssorties fichier (xls), comparaison de amélioration de l’ergonomieadaptabilité du logiciel à d’autres types
d‘infrastructures
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Déviation de Dijon
Chantier de construction d’une 2x2 voies sur 9 km de longueur, représentant 1 800 000 m3 de mouvement de terre.Les données relatives aux couches de chaussées sont des hypothèses basées sur un trafic TC530.
2 variantes :Variante 1 : terrassement + couche de forme traitée à la chaux + chaussée GB3/GB3 sur PF2Variante 2 : terrassement + couche de forme traitée à la chaux et au LHR (4.2% à 20% de clinker) + chaussée GB3/GB3 sur PF3
La couche de roulement est constituée d’un BBSG sur 6cm et d’un BBTM de 2.5cm
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Déviation de Dijon
Les hypothèses de transport sont :Granulats 20kmLiants hydrauliques 150kmBitume 300kmEngins de terrassement 300km (1 seule amenée pour
l’ensemble du chantier)Engins de chaussée 20km (1 seule amenée pour
l’ensemble du chantier)
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Déviation de Dijon
résultats pour la variante 2 (la plus proche du cas réel) Energie : 210 000 GJ soit 23 000 GJ/kmGWP : 25722 teqCO2 soit 2858 teqCO2/kmAcidification : 30 528 kgeqSO2 soit 3392 kgeqSO2/km
Analyse :Le trafic supporté par le cas réel est d’environ 9000 veh/j dont 25% de PL.Hypothèses sur le parc de véhicule :
25% de PL consommant 35 l gazole /100km45% de VL consommant 6 l gazole/100km30% de VL consommant 7 l super/100km
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Déviation de Dijon
Equivalence17 mois de trafic sur ce tronçon pour l’énergie (4.7 %)26 mois de trafic sur ce tronçon pour le GWP (7.2 %)12 mois de trafic sur ce tronçon pour l’acidification (3.3 %)
+ Ouvrages d’art (10 ouvrages d’environ 50m) majoration de 20% pour l’énergie et le GWP
(source CIMBETON T87).
+ Tous les « petits » ouvrages hydrauliques divers+ Les géotextiles+ Les produits manufacturés (regards, tuyaux…)+ Les accotements (qqs %)+ L’équipement de la route (dispositifs de retenue, signalisation verticale…)
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