Maquettes CIM pour l'éco-conception des quartiers – ECOCIM

Ce projet se concentre donc sur l'utilisation des données des maquettes numériques pour améliorer l'ACV dans le but de concevoir des quartiers plus respectueux de l'environnement. Il aborde plusieurs barrières scientifiques et techniques :
L'ACV nécessite beaucoup de données, ce qui limite son utilisation à l'échelle des quartiers. L'utilisation des données issues des CIM pourrait automatiser ce processus.
L'ACV doit être utilisée dès les premières phases de projet pour influencer les décisions de conception. Les BIM actuels arrivent trop tard dans le processus de conception.
La diversité et l'évolution des géodonnées rendent leur utilisation difficile pour des scientifiques sans expertise en information géographique. Des méthodes doivent être développées pour rendre ces données accessibles et utilisables.
Ainsi dans ce rapport, un état de l'art sur l'application de l'ACV à l'échelle quartier est présenté, ainsi que les améliorations possibles via les géodonnées. Une analyse de la recherche sur la spatialisation et la régionalisation des impacts environnementaux est effectuée pour intégrer les maquettes numériques dans l'ACV.

Il existe plusieurs approches pour améliorer la représentativité géographique des études d'écoconception des quartiers en intégrant plus d'informations spatialisées. Trois d’entre elles sont explicitées dans la suite.
• Contextualisation des inventaires
• Spatialisation des flux et régionalisation de l'impact
• Évaluation des espaces publics et infrastructures de quartier
Ces approches visent à enrichir les études d'écoconception en utilisant des données géographiques détaillées, permettant une évaluation plus précise et contextuellement pertinente des impacts environnementaux des projets urbains.
Relativement à la question des géodonnées il semble que le cas le plus probable pour un territoire urbain donné, sera la disponibilité d’un ensemble de données hétérogènes couvrant la zone, surtout si un projet urbain est envisagé. La différence de disponibilité de données est évidemment grande selon les pays et les zones concernées.
Dans le cas de la France, les données produites par l’IGN sur l’ensemble du territoire garantissent un socle de base. Un projet de jumeau numérique du territoire national est en cours de constitution sous l’égide de l’IGN et il serait intéressant de proposer pour celui-ci des préconisations pour des données utiles à l’ACV.
Enfin, dans le cas d’un projet urbain, des levés de données spécifiques et de la production de données sont envisageables.
Ainsi, deux voies peuvent être explorées en matière d’utilisation de géodonnées pour l’ACV quartier :
- développer des méthodes permettant l’utilisation de géodonnées disponibles dans les calculs ACV, notamment les référentiels IGN et les géodonnées produites à l’échelle nationale ou régionale par divers producteurs (collectivités, organismes en charge des transports et de la mobilité, de l’énergie, de l’évaluation de la pollution, etc.) ;
- analyser les besoins de l’ACV en géodonnées pour formaliser des préconisations pour la production de données à destination des maîtres d’ouvrage.

Trois perspectives de recherche pour ce projet ont été identifiées.

1. Prise en compte de l’usage des sols et de l’empreinte eau (régionalisation) :
Développement de méthodes de caractérisation régionalisées pour mieux évaluer les impacts environnementaux spécifiques aux territoires, en particulier pour l’usage des sols et de l’eau. Cela s'inscrit dans le WP2 du projet, visant à améliorer la qualité des données pour des ACV plus représentatives.

2. Amélioration de la prise en compte de l’environnement proche :
Analyse de l’impact de l’environnement bâti et non bâti autour du projet sur les besoins thermiques et énergétiques des bâtiments. Cela inclut l'influence des éléments comme les bâtiments environnants, la végétation, et les infrastructures de transport.

3. Espaces publics : performance environnementale et innovations pour l’adaptation au changement climatique :
Diagnostic des pratiques courantes et intégration de solutions innovantes dans l'espace urbain. Cela implique l’évaluation des éléments pris en compte dans les ACV actuelles des espaces publics et l’expérimentation sur les voieries pour déterminer les paramètres cruciaux et les archétypes à intégrer dans les outils d’écoconception.

Pas encore de productions scientifiques

Le projet a pour objectif de contribuer à l’amélioration des méthodes d’écoconception des quartiers, notamment via une approche conséquentielle, en utilisant les nouvelles opportunités offertes par le développement de maquettes CIM géo-localisées. Une revue de littérature sur les apports potentiels des maquettes numériques pour l’écoconception des projets urbain dans une approche conséquentielle permettra de déterminer les conséquences à intégrer aujourd’hui négligées (e.g. (îlot de chaleur urbain), les outils et couplage existants, à l’échelle de la ville, du bâtiment et les possibilité d’adaptation au cas des aménagements urbains. Des méthodologies seront ensuite développées pour prendre en compte le contexte territorial pour la modélisation des flux intermédiaires (système de transport, distance au lieu de production, système de gestion des déchets et potentiel de réemploi, système de production d’eau potable, sous-sol etc.) et élémentaires (spatialisation des impacts, e.g. émission de particules fines en milieu dense, impact sur la biodiversité) dans l’ACV des quartiers. Des propositions d’amélioration des maquettes CIM et de leur gestion seront étudiée, en particulier pour produire une analyse des apports du géospatial à l’ACV à l’échelle du quartier, voire à l’échelle urbaine. Des recommandations méthodologiques sur la manière de mobiliser informations et outils géo-numériques seront faites, notamment en lien avec l’évolution des formats standard internationaux pour les CIM 3D. Enfin, les développements proposés seront mis en œuvre sur des études de cas réelles.