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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

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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

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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

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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!

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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)



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

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Calculs d’impacts avec ECORCE

GB

GB / GC

GC

Arnaud FEESER, LR Strasbourg

0%

50%

100%

énergie

toxicité

ozone atmosphérique

eutrophisationacidification

gwp

eau

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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


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


EI

(kg

éq P

O4)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5


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


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


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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