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Base de données ACV

















Base de données ACV


Deux base de données ACV sont fournies avec Pleiades ACV :

  • la base ecoinvent
  • la base INIES


Toutefois il est indispensable de signaler que pour assurer la cohérence des résultats les données d'une base ACV ne peuvent être mélangées aux données d'une autre base ; en effet, comme cela l'a déjà été montré lors du projet ANR COIMBA (synthèse téléchargeable), les modes de calculs des bases ACV ne sont pas "compatibles" et combler les manques d'une base ACV avec les données d'une autre, même si cela permet d'obtenir un résultat plutôt qu'aucun, est une erreur à éviter (cf 3.4 Données et simplification des inventaires de la synthèses COIMBA)


1 ecoinvent

Un accord avec le centre ecoinvent - reconnu leader international sur les données d'écobilan - nous permet de distribuer avec Pleiades ACV des données issues de la version 2.2 de cette base de données ACV ; cette version de la base n'est pas intégrée en standard dans le logiciel mais est disponible en option ; des travaux sont en cours sur les versions 3.0 et 3.1 des données en vue d'un futur partenariat avec l'association ecoinvent.


1.1 Base ecoinvent version 2.2 (2012)

Le processus d'élaboration des inventaires (fiches de données) de la base ecoinvent a été plusieurs fois certifié comme étant fiable et le contenu de ces fiche a été vérifié et validé par des experts internationaux.


Les indicateurs d'impacts retenus pour l'ACV dans sont au nombre de 12 ; ils sont issus de la base de donnée ecoinvent 2.2 (de 2012) :

  1. Énergie primaire : L'analyse en énergie primaire permet de prendre en compte les différents vecteurs énergétiques (électricité, chaleur) sur une base homogène. L’analyse remonte jusqu’à la phase amont d'extraction des combustibles (comme le pétrole brut ou l’uranium), ou d'autres ressources (comme l’hydroélectricité).
  2. Effet de serre : Cet indicateur traduit le potentiel de réchauffement des différents gaz à effet de serre, convertis en tonne équivalent CO2, pour une période de 100 ans.
  3. Eau utilisée : La consommation totale d’eau sur l’ensemble du cycle de vie de l’ouvrage est mesurée en mètres cubes d’eau puisée.
  4. Ressources naturelles : Cet indicateur témoigne de l’appauvrissement de l’environnement en ressources minérales et fossiles. Le calcul est réalisé en fonction des stocks restants et du taux de consommation de l’économie actuelle.
  5. Écotoxicité  : Cet indicateur traduit le dommage final subi par la nature en termes d’atteinte à la biodiversité. Il est exprimé en pourcentage d’espèces disparues × m² × an.
  6. Toxicité humaine : Cet indicateur traduit l’impact sur la santé humaine, exprimé en années de vie en bonne santé perdues (Disability Adjusted Life Years, DALY).
  7. Déchets ultimes : Les déchets ultimes se répartissent en trois catégories : les déchets inertes, dangereux et non dangereux. La valeur de cet indicateur dépend du type de déchet et de son coût de traitement.
  8. Déchets radioactifs : On trouve ici les déchets radioactifs de catégorie A, B et C, les quantités sont exprimées en dm3
  9. Eutrophisation : Cet indicateur est lié à l’apport de substances jouant le rôle d’engrais (nitrates et phosphates) dans les eaux de surface. Ces engrais favorisent le développement d’algues, dont la décomposition est toxique pour les organismes vivants.
  10. Ozone photochimique : La décomposition de certains Composés Organiques Volatils (COV) sous l’action du soleil contribue à la formation d’ozone. Ce phénomène de smog a des effets nocifs sur les voies respiratoires.
  11. Acidification : cet indicateur est lié au phénomène des pluies acides et au dépérissement des forêts. Il s’exprime en kg équivalent sulfate.
  12. Odeur : Il s’agit du seuil de détection de chaque odeur, défini par un niveau de concentration que détectent 50 % des individus d’un échantillon représentatif.


Le détail de ces indicateurs est disponible dans la documentation EQUER

1.2 Base ecoinvent libre de droit (1996)

Cette version de la base ecoinvent est la première à avoir été constituée. Elle est gratuite et fournie en standard avec novaEQUER. Avec l'évolution des versions de la base, la définition des indicateurs et les données contenues se sont affinées et leur nombre s'est accru.

1.2.1 Définition de l'écotoxicité

La définition de l'écotoxicité telle qu'elle apparaît dans cette version de la base de données n'est pas la même que pour les version suivantes ; les valeurs des indices des substances contribuant à l'écotoxicité sont données dans le tableau suivant. Ces indices, qui correspondent à l'inverse de Cm, sont les suivants selon le milieu concerné :

  • ECA (Ecotoxicological Classification factor for Aquatic ecosystems) pour le milieu aquatique ;
  • ECT (Ecotoxicological Classification factor for Terrestrial ecosystems) pour le milieu terreste.

Nous donnons ci-dessous seulement un extrait de la liste du CML qui comporte plus de cent substances. Nous y avons inclus quelques valeurs d'hydrocarbures, mais aucune valeur correspondant à des pesticides, qui ne concernent pas directement le secteur du bâtiment. Les indicateurs sont exprimés en m3 d'eau ou en kg de sol pollué (à une concentration maximale tolérable, selon l'approche de l'agence américaine pour la protection de l'environnement, EPA). Ils sont obtenus en additionnant les émissions multipliées par les indices correspondants.

INDICATEUR D'ÉCOTOXICITÉ
Formule Substance ECA ECT
Métaux
As arsenic 0,2 3,6
Cd cadmium 200 13
Cr chrome 1,0 0,42
Co cobalt 0,42
Cu cuivre 2,0 0,77
Pb plomb 2,0 0,43
Hg mercure 500 29
Ni nickel 0,33 1,7
Zn zinc 0,38 2,6
Hydrocarbures
C6H6 benzène 0,029
C6H5OH phénol 5,9 5,3
pentachlorophénol 5,6 5,9
PCB-28 (polychlorobiphényl) 16
PCB-52 430
PCB-101 40
PCB-118 360
PCB-138 71
PCB-153 100
PCB-180 130
dioxines (eq. TCDD) 1400
chloroforme 0,17
pétrole brut 0,05
1.2.2 Définition de la toxicité humaine

Ici encore, la définition de la toxicité humaine n'est pas la même que pour les version suivantes ; la démarche est un peu plus complexe, car l’effet induit dépend de la dose de polluant reçue et non de la concentration dans le milieu.
Une dose est le rapport entre la masse de polluant inhalée ou ingérée sur une certaine durée et la masse de l’individu. Une personne inhale en respirant de l’ordre de 20 m3 d’air par jour, et ingère environ deux litres d’eau par jour, pour un poids moyen de 70 kg.

Par exemple, le monoxyde de carbone est toxique à partir d'une concentration de 1 g/m3 pour une exposition de longue durée. La dose journalière reçue par jour par une personne de 70 kg respirant 20 m3 d'air vicié à 1 g CO/m3 est de : 20 x 0,001 / 70 = 2,8 10-4 kg CO/kg

L’impact réel en terme de maladies générées dépend de la densité de population autour du point d’émission, et donc de la localisation de l’émission. A la limite, si l’émission d’un polluant se produit dans un désert et que ce polluant se dégrade rapidement, la population touchée est nulle donc l’impact également. Mais dans la prise de décision, les émissions ne peuvent en général pas être localisées : nul ne sait où seront produits les parpaings ou les briques lors de la conception architecturale, nul ne sait si le gaz viendra de Sibérie ou de Norvège dans plusieurs années, ni où l’électricité sera produite, etc. C’est pourquoi une moyenne planétaire est considérée.

La population de la terre est P=6 milliards d’habitants, et le volume de l’atmosphère est Va = 3 1018 m3. Le volume Va considéré se limite à la troposphère, soit l'équivalent de 6 km de hauteur d'air à 1 atmosphère (ce qui correspond à 10 km de hauteur réelle). La dose journalière seuil Ds considérée pour chaque polluant correspond, pour les substances cancérogènes, à 1 cas supplémentaire de cancer par an pour 10 000 habitants. Le poids de corps humain contaminé à la dose Ds par l’émission E d’une substance dans l’air est : E x 20 x P / Va / Ds. Un raisonnement analogue est conduit pour le milieu aquatique, en considérant une profondeur de 10 m accessible à la pollution, soit un volume d'eau Ve = 3,5 1018 litres d'eau sur une surface égale à 70% de la surface de la terre. Pour les émissions dans le sol, le poids du sol Ps pouvant jouer un rôle sur la toxicité est obtenu en considérant une épaisseur de 15 cm, 30% de la surface terrestre et une masse volumique de 1200 kg/m3, ce qui conduit à 2,7 1016 kg. Le sol n'est pas ingéré, l'exposition au polluant est alors caractérisée par un paramètre p.

L’indicateur de toxicité humaine est la somme des poids de corps humain contaminé par les différents polluants. Il s’exprime alors comme :

S (émissions dans l’air x 20 x P / Va / Ds) + S (émissions dans l’eau x 2 x P / Ve / Ds) + S (émissions dans le sol x p x 70 x P / Ps / Ds)

L’indicateur peut être transformé en nombre de personnes contaminées, en divisant par le poids moyen de 70 kg. La contamination correspond à un risque de développer une maladie, soit 1/10 000 pour les cancers.

Les indices des substances contribuant à ce thème sont donnés dans le tableau suivant. Ces indices sont les suivants selon le milieu concerné (exprimés en kg de corps humain contaminé à Ds / kg de substance émise) :

  • HCA (Human toxicological Classification factor for the Air) pour le milieu atmosphérique ;
  • HCW (Human toxicological Classification factor for Water) pour le milieu aquatique ;
  • HCS (Human toxicological Classification factor for the Soil) pour le milieu terrestre.

Nous donnons ci-dessous seulement un extrait de la liste du CML qui comporte plus que cent substances. Comme pour l'écotoxicité, nous avons inclus quelques valeurs pour des hydrocarbures, mais aucune valeur correspondant à des pesticides. L'indicateur est exprimé en kg de corps humain contaminé à une dose maximale tolérable. Il s'obtient en sommant les quantités émises dans l'air (resp. l'eau et le sol) multipliées par HCA (resp. HCW et HCS).


INDICATEUR DE TOXICITÉ HUMAINE
Formule Substance HCA HCW HCS
Métaux
As arsenic 4700 1,4 0,043
Ba barium 1,7 0,14 0,019
Cd cadmiun 580 2,9 7
Cr3+ chrome (III) 6,7 0,57 0,018
Cr6+ chrome (VI) 47000 4100 130
Co cobalt 24 2 0,065
Cu cuivre 0,24 0,02 0,0052
Fe fer 0,042 0,0036
oxydes de fer 0,067 0,0057
Hg mercure 120 4,7 0,15
Mn manganèse 120
Mo molybdène 3,3 0,29 0,7
Ni nickel 470 0,057 0,014
Pb plomb 160 0,79 0,025
Sn étain 0,017 0,0014 0,000045
V vanadium 120
Zn zinc 0,033 0,0029 0,007
Composés non organiques
NH4+ ammonium 0,02 0,0017
Br- bromide 0,033 0,0029
CO monoxyde de carbone 0,012
CN- cyanure (libre) 0,67 0,057 1,4
cyanure (lié) 2,6 0,22 5,4
F- fluorure 0,48 0,041
H2S sulfure d'hydrogène 0,78
NO3- azotate 0,0091 0,00078
NO2- azoture 0,26 0,022
NOx oxyde d'azote 0,78
SO32- sulfite 0,038 0,0033
SO2 dioxyde de soufre 1,2
Autres
C6H6 benzène 3,9 0,66
C6H5OH phénol 0,56 0,048 0,62
chlorobenzène (en général) 0,19 5,7
chlorophénol (en général, sans PCB) 11 0,95 0
(C6H2Cl2)2O2 2,3,7,8 TCDD (dioxine) 3300000 290000
chloro-PAH8 (en général) 67 5,7
pétrole 1,7 0,00092
chloroforme 1,2 0,095 3,3


On remarque ici encore que la liste des substances considérée n'est pas exhaustive. Certains produits comme les éthers de glycol n'y figurent pas, alors que leur nocivité est signalée : ils sont interdits à la vente au grand public mais peuvent être utilisés par les professionnels. Ces produits permettent la dissolution des pigments dans certaines peintures. Cet exemple illustre la limite des indicateurs, qui doivent évoluer pour prendre en compte les très nombreuses substances nouvelles mises sur le marché.

2 La base Inies

La base Inies est disponible dans novaEQUER pour l'évaluation des impacts environnementaux dans le cadre de l'expérimentation énergie-carbone. Cette base, initialement gérée par le CSTB puis par l'association HQE, contient des informations d'impacts environnementaux de produits, renseignées par les fabricants ainsi qu'un ensemble de données par défaut et de données conventionnelles mises à disposition par la ministère.

Elle est constituée des éléments suivants :

  • Fiche de Déclaration Environnementale et Sanitaire (FDES) : données spécifiques à un produit de construction du bâtiment . Une fiche peut être individuelle (un seul produit) ou collective (une famille de produits).
  • Profil Environnemental Produit (PEP) : données spécifiques à un équipement du bâtiment. Une fiche peut être individuelle (un seul produit) ou collective (une famille de produits).
  • Module de Donnée Environnementale Générique par Défaut (MDEGD) : donnée générique par défaut mise à disposition par le ministère en charge de la construction. Cette donnée n’est utilisable qu’en substitution, en l’absence de donnée spécifique.
  • Données environnementales liées à la simplification des modèles : ces données sont des données conventionnelles mises à disposition par le ministère en charge de la construction et utilisables uniquement dans la méthode simplifiée.
  • Données environnementales sur les impacts des énergies : les coefficients de conversion de l’énergie finale en énergie primaire et les impacts environnementaux des énergies, dont le contenu CO2 de l’électricité, sont fixés par le ministère en charge de la construction.
  • Données environnementales sur les services : ces données sont conventionnelles et concernent :
    • les impacts des moyens de transport utilisés dans le contributeur chantier,
    • les impacts de la mise à disposition de l’eau potable consommée par le bâtiment,
    • les impacts du traitement des eaux usées rejetées par le bâtiment,
    • les impacts du traitement des déchets calculés dans le contributeur chantier,
    • les impacts des émissions de fluides frigorigènes.
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