Les matériaux biosourcés sont de plus en plus utilisés dans la construction, mais leurs bénéfices environnementaux réels par rapport aux matériaux conventionnels restent mal quantifiés. Les méthodes actuelles d’ACV ne prennent pas suffisamment en compte la temporalité des émissions, le stockage temporaire du carbone ni les arbitrages entre bois matériau et bois énergie. Cette recherche s’attache à combler ces limites afin d’évaluer de manière plus juste la contribution des matériaux biosourcés à la réduction de l’empreinte environnementale du bâtiment.

Objectifs et méthode

L’objectif de cette recherche est d’améliorer la prise en compte des matériaux biosourcés dans l’écoconception des bâtiments et des quartiers. La démarche combine la simulation énergétique dynamique, intégrant des scénarios climatiques prospectifs, et l’analyse du cycle de vie prospective afin d’évaluer leurs effets sur le confort, le stockage et la libération du carbone, ainsi que sur la gestion des ressources. Les approches méthodologiques seront comparées et appliquées à un cas d’étude représentatif, afin de proposer des développements intégrables dans un outil professionnel d’ACV du bâtiment.

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Cette recherche s’inscrit dans le cadre de la transition du secteur de la construction vers un modèle circulaire, visant à prolonger la durée de vie des éléments en fin d’usage lorsqu’ils peuvent encore remplir leur fonction initiale. L’un des enjeux majeurs est de dissocier la durée de vie réelle des composants de leur durée de vie fonctionnelle, liée à leur robustesse et à leur capacité à être réemployés. Dans ce contexte, le réemploi des matériaux, et notamment en structure, apparaît comme une stratégie clé pour réduire l’impact environnemental du bâtiment et favoriser une gestion plus durable des ressources.

Objectifs et méthode

La thèse se propose de traiter deux questions propres à la pratique du réemploi de structures : celle des propriétés résiduelles des éléments en béton armé lors de la déconstruction et celle de l’évaluation du potentiel de réemploi des éléments.

Dans la pratique, l’étude des propriétés résiduelles des éléments en béton armé s’inspirera des méthodes d’auscultation communément utilisées pour les réhabilitations de structures en BA. Elle repose sur des cas d’étude de structures réelles. Une première étude dans ce domaine serait de comparer la variabilité des propriétés mécaniques (résistance à la compression) et de durabilité (front de carbonatation) pour des éléments de béton préfabriqués et des éléments de béton coulé en place.

L’autre sujet d’étude, l’évaluation du potentiel de réemploi, reprend les travaux d’A. Lachat et se propose de calibrer les différents critères de l’indicateur à partir de données réelles de structures déconstruites. A terme, l’indicateur a pour vocation d’être un outil d’aide à la décision complémentaire à une ACV au stade des études de déconstruction (PEMD ou audit réemploi). Celui-ci attestera ou non de la faisabilité technique et opérationnelle du réemploi dans un contexte donné.

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Face à l’intensification des canicules et la création d’ilots de chaleur urbains, notamment dans les zones urbaines densifiées, Robin Monnier a centré ses travaux sur les risques sanitaires et le confort thermique au sein des bâtiments.

En tant qu’ingénieur de recherche au CES de Mines Paris-PSL, il a travaillé à intégrer l’évaluation des impacts des canicules sur la santé des occupants dans les outils d’analyse de cycle de vie.

Objectifs :

Une analyse de cycle de vie (ACV) d’un bâtiment permet d’évaluer différents impacts environnementaux, dont un indicateur exprimé en DALY concernant la santé (Disability Adjusted Life Years, années de vie en bonne santés perdus). A l’heure actuelle, les DALY prennent en compte les impacts à l’échelle globale, comme par exemple ceux engendrés par la fabrication des matériaux, la construction des bâtiments ou les consommations d’énergie et d’eau sur tout le cycle de vie du bâtiment. L’objectif principal des recherches de Robin Monnier est de pouvoir quantifier un impact local, lié à la surchauffe dans les bâtiments, afin de limiter les risques sanitaires pour les occupants pendant les vagues de chaleur. Pour cela, un nouvel indicateur a été développé, le DALY Surchauffe, permettant une évaluation précise des risques de décès en période de chaleur extrême.

Parution :

Article – Etude prospective sur la résilience des bâtiments face aux canicules

Article – Integrating effects of overheating on human health into buildings’ life cycle assessment

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Ces enjeux cruciaux ont été au cœur de notre Université 2024, un événement organisé en collaboration avec l’Ecole des Mines Paris-PSL, l’école nationale des ponts et chaussées et AgroParisTech. Cette conférence a mis en lumière les recherches et solutions concrètes développées pour associer atténuation et adaptation au changement climatique, en plaçant la santé au centre des réflexions.

Partie 1 :

Introduction du sujet par Valérie Masson-Delmotte, paléoclimatologue, directrice de recherche au CEA, membre du Comité consultatif national d’éthique.

Séquence impact des canicules et surchauffe dans les bâtiments :

• Présentation  des recherches menées par Mines Paris-PSL sur la résilience des bâtiments et la question du confort des occupants abordée par VINCI Energies avec Nicolas STEUNOU, responsable service études thermiques /carbone, Lefort Francheteau et Rabiha TLICH, Cheffe d’Entreprise de GreenAffair Exploitation Durable

 Voir l’intervention de VINCI Energies

Intervention de Rémy Slama, directeur de recherche à l’Inserm, épidémiologiste environnemental et spécialiste des enjeux de climat et santé.

Voir l’intervention de Rémy Slama

Partie 2 :

Séquence micro climat et la végétalisation des villes :

• Présentation des travaux conjoints Mines Paris-PSL et AgroParisTech avec Charlotte ROUX, chargée de recherche et coordinatrice du lab recherche environnement, Mines Paris ; Erwan PERSONNE, maître de conférences et Patrick STELLA, maître de conférences, AgroParisTech.

• Témoignage sur le parcours et les travaux de Robin MONNIER, ancien ingénieur de recherche à Mines Paris-PSL, depuis responsable efficacité énergétique chez VINCI Energies.

 Voir l’intervention de Mines Paris-PSL & AgroParisTech

• Présentation de solutions mises en œuvre par VINCI Construction avec Nicolas HIROUX, ingénieur technique, co-animateur du développement technique des technosols, Pierre MONLUCQ, directeur marketing stratégique et Anne-Laure LE DEVEHAT, chef de secteur, Champion (Eurovia).

 Voir l’intervention de VINCI Construction

Séquence mobilité douce et résilience des infrastructures autoroutières :

• Présentation des travaux de l’Ecole nationale des ponts et chaussées sur l’ingénierie des pistes cyclables avec Nicolas COULOMBEL, maitre de conférences, directeur adjoint du LVMT (Laboratoire Ville Mobilité Transport).
• Présentation de VINCI Autoroutes sur les enjeux conjoints de l’atténuation et de l’adaptation des infrastructures par Christophe HUG, directeur général adjoint.

Voir l’intervention de l’Ecole nationale des ponts et chaussées & VINCI Autoroutes

Conclusion de l’événement par Xavier Huillard, président directeur-général de VINCI.

 Voir l’intervention de Xavier Huillard

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Lors de ce premier événement outre-Atlantique, organisé en partenariat avec Polytechnique Montréal, le CIRAIG, les sociétés de VINCI Construction et VINCI Energies présentes au Québec, nous avons pu présenter les travaux de recherche sur le déploiement de la mobilité électrique menés par Polytechnique Montréal, le CIRAIG et coordonnés par l’Ecole nationale des ponts et chaussées.

Programme :

Lors de cet événement, nous avons abordé :

• La décarbonation des infrastructures routières avec la découverte des dernières avancées technologiques de VINCI Construction en matière de construction et de maintenance des infrastructures.

• L’optimisation de l’implantation des bornes de recharges des véhicules électriques avec la présentation des travaux de Polytechnique Montréal s’appuyant sur les données de mobilité et la présentation de l’activité de TCI+ (VINCI Energies).

• L’impact environnemental du déploiement de la mobilité électrique avec l’analyse du CIRAIG sur les bornes de recharges.

• Les technologies de route à induction et de recharge des véhicules électriques avec l’expérimentation menée en France par VINCI Construction et les recherches de l’Ecole de Technologie Supérieure (ETS) de Montréal.

Nos intervenants :

Francesco Ciari & Ashraf Uz Zaman Patwary (Polytechnique – Montréal), Nicolas Coulombel (École nationale des ponts et chaussées – Paris), Jade Dubois (CIRAIG), Marc Joncas, Ivan Drouadaine, Amélie Griggio & Marc Proteau (VINCI Construction – Eurovia), Diego Ramirez Cardona (École de technologie supérieure – Montréal) et Jean-Marc Raymond (TCI+ – VINCI Energies).

Cet événement a rassemblé chercheurs, entreprises, décideurs publics et étudiants pour discuter des solutions concrètes visant à décarboner la construction et la maintenance des routes, et à accompagner le déploiement de la mobilité électrique dans nos villes.

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Dans le cadre du Festival Building Beyond, nous sommes heureux de vous convier à notre conférence :

AGIR DANS L’INCERTITUDE CLIMATIQUE :
LE DEFI DU TEMPS LONG

Mercredi 24 avril 2024
de 10h30 à 12h00
à Leonard:Paris

Face au changement climatique, l’adaptation des villes et des territoires est un sujet crucial. Comment repenser les projets urbains, leur conception et les modèles économiques pour accompagner cette transformation ?

L’enjeu est double : développer nos modèles de prévisions et de modélisation et adapter nos pratiques pour des villes résilientes et un cadre de vie serein malgré les incertitudes.

Avec :
• Bruno Peuportier et Charlotte Roux, Ecole des Mines Paris & lab recherche environnement VINCI ParisTech.
• Diego Harari, VINCI Immobilier
• Karim Selouane, Résallience
• Patrick Conan, Axa

Inscriptions

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Festival Building Beyond : 3 jours et 3 grands thèmes liés au défi climatique

Les 23, 24 et 25 avril, le festival Building Beyond vous propose plus de 20 rencontres et ateliers sur les défis territoriaux, techniques et sociaux des effets du changement climatique.

3 jours pour découvrir des solutions concrètes, explorer de nouveaux enjeux et rencontrer les acteurs qui imaginent et font la ville de demain.

Alors qu’il nous faut redoubler d’efforts pour atténuer notre impact sur la planète, un autre chantier s’ouvre : l’adaptation de nos territoires aux effets déjà présents du changement climatique. Au premier rang des territoires les plus vulnérables, les villes, qui accueilleront en 2050 plus de la moitié de l’humanité.

Pour explorer ce sujet, 3 grands thèmes :

• Mardi 23 avril :
Réseaux d’eau, énergie, alimentation…comment les villes peuvent-elles réinventer les relations avec les autres territoires pour renforcer leur résilience ?

• Mercredi 24 avril :
Comment adapter les manières de concevoir les projets urbains face à l’incertitude climatique ? Comment transformer plus largement l’économie et les métiers pour éviter d’avoir des « gagnants » et des « perdants » ?

• Jeudi 25 avril :
Rénovation, réhabilitation…comment l’adaptation des villes face au défi climatique peut-elle permettre de lutter contre les inégalités sociales ?

Comment s’inscrire ?
1. Rendez-vous sur le site de l’événement
2. Cliquez sur « Rejoignez l’événement »
3. Rendez-vous dans l’onglet « Programme » et choisissez les sessions auxquelles vous souhaitez participer en cliquant sur le marque-page.

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