Les différentes typologies d'indicateurs d'impacts

L'Analyse du Cycle de Vie (ACV) d'un bâtiment permet de calculer des indicateurs d'impacts environnementaux. Ces indicateurs vont aider à caractériser les performances environnementales du bâtiment voire à comparer plusieurs variantes sur des critères quantitatifs.

Il existe différents types d'indicateurs :

  • Les indicateurs de flux. Il s'agit de tous indicateurs traduisant une/des consommation(s) ou une/des émission(s) sans prise en compte de la disponibilité de la ressource ou des effets des substances respectivement. Ces indicateurs ne traduisent pas un impact, c'est-à-dire pas nécessairement un problème à résoudre.
  • Les indicateurs d'impacts intermédiaires, midpoints en anglais, aussi appelés indicateurs d'effets. Ces indicateurs prennent en compte les conséquences néfastes engendrées par les flux de ressources ou de substances. Ils traduisent un impact à réduire.
  • Les indicateurs de dommages, endpoints en anglais. Ils traduisent des domaines à protéger de fait. Ils font consensus et sont au nombre de 3 : Santé humaine, Qualité des écosystèmes (ou « Biodiversité ») et Ressources. Leur évaluation est soumise à de grandes incertitudes c'est pourquoi ils sont peu recommandés.
  • Les indicateurs de flux. Il s'agit de tous indicateurs traduisant une/des consommation(s) ou une/des émission(s) sans prise en compte de la disponibilité de la ressource ou des effets des substances respectivement. Ces indicateurs ne traduisent pas un impact, c'est-à-dire pas nécessairement un problème à résoudre.
  • Les indicateurs d'impacts intermédiaires, midpoints en anglais, aussi appelés indicateurs d'effets. Ces indicateurs prennent en compte les conséquences néfastes engendrées par les flux de ressources ou de substances. Ils traduisent un impact à réduire.
  • Les indicateurs de dommages, endpoints en anglais. Ils traduisent des domaines à protéger de fait. Ils font consensus et sont au nombre de 3 : Santé humaine, Qualité des écosystèmes (ou « Biodiversité ») et Ressources. Leur évaluation est soumise à de grandes incertitudes c'est pourquoi ils sont peu recommandés.

Il n'existe pas à ce jour de consensus sur un set d'indicateurs à utiliser dans le secteur du bâtiment. En particulier, la Commission Européenne (dans l'ILCD Handbook) et la Communauté Européenne de Normalisation (dans l'EN 15978) ne préconisent pas la même liste d'indicateurs.La communauté scientifique s'accorde par contre à dire que le set d'indicateurs choisi pour supporter la décision doit être, autant que possible, exhaustif et complémentaire, c'est-à-dire qu'il est important que tous les enjeux environnementaux soient traités et ce en évitant les doublons. Il doit aussi être limité en nombre d'indicateurs car trop d'information empêche la prise de décision.

Les sets d'indicateurs d'e-LICCO

e-LICCO propose plusieurs sets d'indicateurs. Le premier, appelé « prioritaire », inclut les deux indicateurs suivant :

  • L'impact sur le Changement climatique exprimé soit en kg CO2 équivalent soit en km équivalent parcouru en voiture. Cet indicateur traduit un enjeu de développement durable de première importance au regard des connaissances actuelles quant à l'urgence d'agir et l'irréversibilité des effets. Les flux pris en compte par cet indicateur sont les émissions de gaz à effet de serre dans l'air.
  • La consommation d'Energie primaire non renouvelable exprimée soit en kWh soit en litres de fioul équivalent consommés. Cet indicateur fait consensus, est bien compris et souvent demandé par les donneurs d'ordre. Les flux pris en compte par cet indicateur sont les consommations de ressources fossiles.

La figure ci-dessous présente la comparaison d'un bâtiment à ossature bois et d'un bâtiment en béton banché sur ces deux indicateurs.

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Figure 1: Comparaison d'un bâtiment à ossature bois et d'un bâtiment en béton banché sur le changement climatique et l'énergie primaire non renouvelable [E-LICCO]

Un second set d'indicateurs, appelé « Indicateurs d'impacts environnementaux », est calculé. Il inclut les indicateurs d'impacts recommandés par la commission européenne dans l'ILCD Handbook. Ils sont décrits dans la table suivante.

Tableau 1: Indicateurs d'impacts environnementaux recommandés par la Commission Européenne [ILCD Handbook]

IndicateurUnitéCommentaires
Changement climatiquekg CO2 equivPotentiel de réchauffement climatique intégré sur 100 ans dû aux émissions de gaz à effet de serre. Prise en compte négative du carbone biogénique absorbé, tant que celui-ci n'est pas relâché dans l'atmosphère au cours de la durée de vie du bâtiment (incluant la fin). Prise en compte du retard des émissions le cas échéant.
Toxicité humaine, effets cancérigènesCTUh (unité comparative de toxicité pour l'humain)Evalue les effets toxicologiques chroniques sur la santé humaine dus aux émissions de substances cancérigènes. Donne une estimation de l'augmentation de la morbidité sur l'ensemble de la population humaine
Toxicité humaine, effets non-cancérigènesCTUh (unité comparative de toxicité pour l'humain)Evalue les effets toxicologiques chroniques sur la santé humaine dus aux émissions de substances non-cancérigènes. Donne une estimation de l'augmentation de la morbidité sur l'ensemble de la population humaine
Affect respiratoire dû à l'inhalation de particuleskg PM2.5 equivEvalue les décès prématurés ou incapacités (handicap) provoqués par l'inhalation de particules fines (primaires, secondaires et monoxyde de carbone)
Acidification du sol et de l'eauMole H+ equivCaractérise l'augmentation de la quantité de substances acides dans la basse atmosphère. Ces émissions sont à l'origine des pluies acides impliquant le dépérissement de certaines forêts. On peut citer parmi les composés qui participent à ce phénomène : SO2, NOx, NH3, HCl, HF. Les retombées acides ont des effets sur les matériaux, les écosystèmes forestiers et les écosystèmes d'eau douce.
Ecotoxicité aquatiqueCTUe (unité de toxicité des écosystèmes) * volume * tempsEvalue la toxicité de l'émission de substances sur les écosystèmes. Caractérise les risques potentiels induits par la présence des composés chimiques dans un système écologique spécifique.
Occupation des terreskg deficit C (masse déficitaire de carbone organique dans le sol)Quantifie l'occupation d'une certaine surface pendant un temps donné ainsi que la variation de la qualité du sol pendant cette occupation.
Déplétion des ressources en eaum3 eau equivQuantifie la déplétion des ressources en eau. Peut prendre en compte la précarité de la ressource dans certaines zones géographiques si l'inventaire le permet.
Déplétion des ressources minérales, fossiles et renouvelableskg Sb equiv (masse d'antimoine équivalent)Quantifie la déplétion des ressources naturelles. Prend en compte la précarité de la ressource.
Déplétion de couche d'ozone stratosphériquekg CFC-11 equivCet impact potentiel est provoqué par des réactions complexes entre l'ozone stratosphérique et des composés tels que les CFC. L'amenuisement de la couche d'ozone se traduit entre autre par une filtration naturelle des rayonnements ultra-violets moins efficace.
Formation d'ozone photochimiquekg NMVOC equivIl s'agit de la formation d'ozone à partir de polluants primaires. L'ozone provoque des effets néfastes sur la santé humaine et sur les végétaux (pollutions estivales).
Impacts des radiations ionisantes sur la santé humainekg U235 equivEffet des émissions radioactives sur la santé humaine
Impacts des radiations ionisantes sur les écosystèmesCTUe (unité de toxicité des écosys-tèmes) * volume * tempsEffet des émissions radioactives sur les écosystèmes
Eutrophisation terrestreMole N equivIl s'agit de l'enrichissement d'une terre en matières nutritives. Cela entraîne l'asphyxie des écosystèmes aquatiques.
Eutrophisation marinekg N equivIl s'agit de l'enrichissement d'une eau en matières nutritives. Cela entraîne l'asphyxie des écosystèmes aquatiques.
Eutrophisation des eaux douceskg P equivIl s'agit de l'enrichissement d'une eau en matières nutritives. Cela entraîne l'asphyxie des écosystèmes aquatiques.

La figure ci-dessous présente le détail des impacts environnementaux d'une maison individuelle Haute Qualité Environnementale (HQE) sur 8 indicateurs recommandés par l'ILCD Handbook.

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Figure 2: Détail des impacts environnementaux d'une maison individuelle HQE [E-LICCO]

Enfin, e-LICCO propose des sets d'indicateurs énergétiques. Ils sont classés en deux catégories : par agent énergétique et agrégés.

Dans le premier on trouve les agents non renouvelables et renouvelables. Les indicateurs sont listés dans le Tableau 2.

Tableau 2: Indicateurs par agent énergétique

IndicateurUnité
Agents non renouvelables
Pétrole consomméL
Charbon consommékg
Gaz consomméM3
Uranium consommékg
Agents renouvelables
Energie contenue dans et issue de la biomasse consomméekWh
Energie issue de l'exploitation du vent, du soleil, de l'eaukWh

La consommation d'agents énergétiques non renouvelables se traduit, en différentes proportions, par des problèmes environnementaux à challenger pour les générations futures, tandis que celles d'agents renouvelables doit plutôt être considérée comme une solution pour les générations futures, en tout cas les deux derniers. En effet, dans la mesure où la consommation énergétique est réduite à son minimum, il faut chercher à remplacer les flux énergétiques non-renouvelables par ces flux-là. L'énergie contenue dans la biomasse mobilisée symbolise la compétition entre bois-construction et bois-énergie. Effectivement, l'énergie contenue ne peut être utilisée ailleurs, ce qui est un problème. Il faut néanmoins bien avoir en tête que le stockage de cette énergie par la biomasse est corolaire au stockage du CO2 bénéfique à la réduction de l'effet de serre.

Le second set d'indicateurs énergétiques contient trois indicateurs agrégés: Energie primaire non renouvelable, Energie renouvelable et Energie totale. Les indicateurs sont listés dans le Tableau 3.

Tableau 3: Indicateurs d'impacts énergétiques

IndicateurUnité
Energie primaire non renouvelablekWh
Energie renouvelablekWh
Energie totalekWh

L'indicateur « énergie primaire non renouvelable » fait la somme des consommations d'énergie non renouvelable pondérées du facteur de conversion énergie primaire/énergie finale des différents agents énergétiques. Les facteurs considérés dans la base de données de second plan sont synthétisés dans le Tableau 25. Cet indicateur traduit un flux à limiter dans un objectif de performance environnementale.

L'indicateur « énergie primaire renouvelable » fait la somme des énergies générées par l'hydroélectricité, la biomasse, le solaire, le vent et la géothermie. Il inclut aussi l'énergie contenu dans la biomasse mobilisée. Comme expliqué en détail dans (Peuportier, B. and al, 2013) Cet indicateur ne prend pas en compte, à date, la compétitivité vis-à-vis de la disponibilité de la ressource (biomasse à différencier de l'éolien) ou encore l'impact des infrastructures sur la biodiversité (ex : hydroélectricité). Il fait uniquement la somme des énergies finales générées pas ces sources qualifiées de « renouvelables ». L'indicateur ne traduit donc pas (à ce jour) un impact sur l'environnement à proprement parlé et ne peut être considéré comme étant « à limiter » pour aller dans le sens de la performance environnementale.

L'indicateur « énergie primaire totale » fait la somme de l'énergie primaire non renouvelable et renouvelable. L'indicateur Energie primaire totale ne peut pas être interprété facilement car il fait l'amalgame des notions distinctes.

Tableau 4: Facteurs de conversion énergie primaire/énergie finale [Cycleco à partir de données de pouvoir calorifique de l'ILCD Handbook]

Mode de production d’énergieEP/EF
Pompe à chaleur air-eau1.24
Poêle à bois granulés P=50kW0.24
Poêle à bois granulés P=15kW0.24
Gaz de ville1.07
Electricité3.00
Chaudière gaz sans condensation1.15
Chaudière gaz à condensation1.15
Chaudière fioul sans condensation1.22
Chaudière fioul à condensation1.22
Chaudière bois déchiqueté P=50kW0.07
Chaudière bois déchiqueté P=300kW0.07
Solaire0.00

Chaque set remplit un objectif d'interprétation différent c'est pourquoi il est intéressant d'en disposer de plusieurs. Par contre, il est capital de prendre en compte pour l'interprétation des résultats l'effet de recouvrement entre les sets d'indicateurs, c'est-à-dire le fait que les mêmes mécanismes environnementaux sont parfois décrits dans les différents sets. Plus précisément :

  • Les indicateurs par agent énergétique et agrégés décrivent une problématique identique : la déplétion des ressources énergétiques.
  • La problématique de déplétion des ressources énergétiques est intégrée dans le set d'indicateurs environnementaux sous l'indicateur « déplétion des ressources minérales, fossiles et renouvelables ».

Ainsi, considérer les indicateurs de plusieurs sets en parallèle et avec la même approche mènerait à un double comptage des impacts. Nous recommandons d'utiliser le set d'indicateurs prioritaires pour l'aide à la décision en écoconception et le set d'indicateurs d'impacts environnementaux pour la documentation environnementale ou le management des connaissances. Les sets d'indicateurs énergétiques sont fourni dans l'unique objectif de mieux comprendre les résultats d'impacts sur le changement climatique et l'énergie primaire non renouvelable.