L’Analyse de Cycle de Vie au défi de l’urgence climatique : une analyse multi-échelle de la qualité environnementale des bâtiments en milieu subtropical insulaire

Life Cycle Assessment for Climate emergency : a Multiscale Analysis of the Environmental Quality of Buildings in a subtropical island environment

• Auteur / Autrice : Leslie Ayagapin
• Direction : Jean-Philippe Praëne, Harry Boyer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil et environnement
• Date : Soutenance le 03/12/2022
• Etablissement(s) : La Réunion
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Technologies et Santé (Saint-Denis, La Réunion ; 2010-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique et d'Ingénierie mathématique pour l'énergie et l'environnement (Saint-Denis, Réunion)
• Jury : Président / Présidente : Monica Siroux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bastian Schröeter, Jean-Claude Gatina, Pratima Jeetah
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Monica Siroux, Divya Leducq

Mots clés

Mots clés contrôlés

Décarbonation

Changements climatiques

Environnement

Constructions

La Réunion (France ; île)

Haute qualité environnementale

Transition écologique

Analyse du cycle de vie

Mots clés libres

Analyse de cycle de vie

Urgence climatique

Transition écologique

Impacts environnementaux

Qualité environnementale

Bâtiment

Décarbonisation

Économie verte

Life Cycle Assessment

Climate emergency

Ecological transition

Environmental impacts

Environmental quality

Building

Decarbonization

Green economy

Résumé

Les impacts environnementaux émis par les activités anthropiques demeurent présents de façon significative dans l’atmosphère. Une large part de ces impacts environnementaux est attribuable au secteur de la construction. Cette thèse s’est construite dans la logique de la transition écologique à l’échelle du territoire de La Réunion. L’objectif de ces travaux est de comprendre les facteurs de la qualité environnementale des bâtiments en milieu subtropical insulaire et de proposer des approches alternatives à ces évaluations. La performance environnementale des bâtis peut permettre une importante réduction des émissions de Gaz à Effet de Serre (GES) aussi bien à échelle structurelle que fonctionnelle. Dans cette thèse, une première évaluation des impacts environnementaux des maisons individuelles (MI) construites a permis d’identifier et de définir les ratios totaux tout en tenant compte de la part représentative des échelles structurelle, fonctionnelle et fin de vie. Pour cela, il a été nécessaire de construire une base de données locale, qui régionalise les facteurs d’émissions (FE) spécifique à l’île. Cette approche holistique a permis de mettre en évidence le surcoût environnemental que subit l’île à cause de sa situation géographique. Une autre contrainte a également été prise en compte : celle de l’impact de la production du mix électrique local qui contribue fortement en phase fonctionnelle. Pour cela, une approche prospective a été effectuée à travers la réalisation de scénarii de décarbonisation, et a permis de déterminer la diminution de l’impact de la production électrique locale à horizon 2040, grâce à l’intégration de nouvelles technologies. Enfin, la base de données locale ayant été largement développée, deux approches « simplifiée » et « synthétisée » ont été proposées : l’approche simplifiée a été initiée pour rendre l’ACV accessible aux acteurs locaux et professionnels, afin que ces derniers disposent d’outils simplifiés pour l’évaluation de leur projet. Puis, l’approche synthétisée (ICE) a permis de simplifier l’information et de proposer un seuil d’impact applicable aux constructions en milieu insulaire. Enfin, au vu de l’ensemble de ces travaux, nous apportons un premier éclairage sur l’importance de l’intégration d’un nouveau paradigme de durabilité d’un bâtiment à travers sa redéfinition, en tenant compte d’une économie verte autour de la valorisation des déchets du bâtiment à échelle de l’Indianocéanie.

Environmental impacts from anthropogenic activities remain significantly present in the atmosphere. A large part of these environmental impacts is attributable to the construction sector. This thesis was developed in the context of the ecological transition at the scale of Reunion Island. The objective of this work is to understand the factors of the environmental quality of buildings in an insular subtropical environment and to propose alternative approaches to these assessments. The environmental performance of buildings can allow a significant reduction of greenhouse gas (GHG) emissions at both structural and functional scales. In this thesis, a first evaluation of the environmental impacts of the built single-family houses (SFH) allowed us to identify and define the total ratios while considering the representative share of the structural, functional, and end-of-life scales. For this, it was necessary to build a regional database that regionalizes the emission factors (EF) specific to the island. This holistic approach allowed us to highlight the environmental over cost of the island due to its geographical location. Furthermore, we considered another constraint: the impact of the local electricity production mix, which contributes strongly to the operational phase. For this purpose, a prospective approach was carried out through decarbonization scenarios and allowed to determine the decrease of the impact of local electricity generation for the next to 2040, thanks to the integration of new technologies. Finally, the local database having been primarily developed, two approaches, "simplified" and "synthesized," were proposed : the simplified approach was initiated to make LCA affordable to professionals so that they have simplified tools for evaluating their projects. Then, the synthesized approach (ICE) allowed us to simplify the information and propose an impact threshold applicable to the constructions in an insular environment. Finally, given all these works, we bring to the first light the importance of integrating a new paradigm of building sustainability. This definition must incorporate the capacity of the building recycling capacity. But it must be considered a short economic chain of revalorization at the scale of India-Oceania.