compte des incertitudes en analyse de cycle de vie des
Étape 2 : Élimination des données éloignées L’identification des données éloignées sera faite
2.8 Analyse de sensibilité
2.8.1 Analyse de sensibilité à l’échelle composant
Pour calculer l’influence des incertitudes des entrants (nombre d’utilisation, masse, coefficient de conversion et coefficient d’impact) sur l’incertitude du sortant, nous allons rappeler l’équation II.31:
𝜎2 = ∑ 𝜎𝑗 f,i,(j)2 𝑝𝑗+ ∑ 𝑝𝑗 𝑗(I̅f,i,(j)− I̅f,i)2 (II. 52) Dans cette équation la partie ∑ 𝑝𝑗(I̅f,i,(j)− I̅f,i)2
𝑗 représente l’influence des incertitudes du
nombre de l’utilisation N(𝑖) sur l’incertitude de l’IE d’un composant. L’autre partie de l’équation représente la contribution des incertitudes des autres paramètres (coefficient de comptabilité, masse et coefficient d’impact) à l’incertitude de l’IE du même composant. Le développement de l’équation II.52 peut être écrit sous la forme :
𝜎I2f,i = μN(𝑖)2 ∙ 𝑚𝑖2∙ ωm,k2 ∙ 𝜎k2f,i + μN(𝑖)2 ∙ ωm,k2 ∙ 𝑘𝑓,𝑖2 ∙ 𝜎mi 2 + μ N(𝑖) 2 ∙ 𝑚 𝑖2∙ 𝑘𝑓,𝑖2 ∙ 𝜎ω𝑚,𝑘 2 +
∑ 𝑝𝑗 𝑗(I̅f,i,(j)− I̅f,i)2 (II. 53) Par cette équation, nous pouvons calculer l’influence des entrants à l’incertitude de l’IE d’un composant. Ces influences sont calculées par les rapports :
98 𝑅𝐶(kf,i) =μN(𝑖) 2 ∙𝑚 𝑖 2∙ω m,k 2 ∙𝜎 kf,i2 𝜎If,i2 × 100 (II. 54) 𝑅𝐶(mi) = μN(𝑖)2 ∙ωm,k2 ∙𝑘𝑓,𝑖2 ∙𝜎mi2 𝜎If,i2 × 100 (II. 55) 𝑅𝐶(ω𝑚,𝑘) =μN(𝑖) 2 ∙𝑚 𝑖 2∙𝑘 𝑓,𝑖 2 ∙𝜎 ω𝑚,𝑘2 𝜎If,i2 (II. 56)
𝑅𝐶(N(𝑖)) =∑ 𝑝𝑗(I̅f,i,(j)−I̅f,i) 2 𝑗
𝜎If,i2 × 100 (II. 57)
où 𝑅𝐶(kf,i), 𝑅𝐶(mi), 𝑅𝐶(ω𝑚,𝑘) et 𝑅𝐶(N(𝑖)) sont respectivement l’équation utilisée pour évaluer l’influence des incertitudes de coefficient d’impact, la masse, le coefficient de conversion et du nombre d’utilisations sur l’incertitude de l’impact environnemental du composant 𝑖.
2.8.2 Analyse de sensibilité à l’échelle bâtiment
L’influence des incertitudes des impacts environnementaux des composants sur les incertitudes des impacts environnementaux du bâtiment est calculée par l’équation suivante :
𝑅𝐶(If,i) =var(If,i)
var(If) × 100 (II. 58) Où 𝑅𝐶(If,i) représente l’influence des incertitudes des IE du composant i sur les incertitudes de l’impact environnemental 𝑓 du bâtiment.
2.9 Synthèse
Dans ce chapitre, une méthode de construction d’une base de données a été développée. Elle a abouti au développement d’une base de données qui fournit les informations sur les
paramètres:
- De coefficients d’impacts :
o Indicateur de changement climatique ; o Indicateur déchets ;
o Indicateur de l’énergie non renouvelable ; - De durée de vie
99 Tous les informations sous fournies avec le type de distribution. Près de 1300 données sur le coefficient d’impacts, 1400 données sur la durée de vie et 500 données sur la masse
volumique ont été utilisées pour la construction de cette base de données qui est utilisable pour la propagation des incertitudes en ACV des bâtiments.
Ensuite une méthode analytique pour la propagation des incertitudes en ACV des bâtiments a été développée. Cette méthode se base sur le développement des fonctions en séries de Taylor et la méthode ANOVA. Elle utilise les informations de moyennes et écarts types des entrants (masse, coefficient de conversion, coefficients d’impacts et nombre d’utilisation des
composants pendant la durée de vie du bâtiment) pour évaluer les incertitudes des impacts environnementaux du bâtiment. Il s’agit d’une méthode simple, applicable au contributeur composant de l’ACV du bâtiment, et qui ne nécessite pas de temps de calcul important. Enfin, une solution a été proposée pour assurer des comparaisons robustes. L’utilisation de l’analyse de contribution et de sensibilité permet d’augmenter la robustesse des comparaisons des impacts environnementaux de deux projets. Ces analyses permettent également
l’identification de l’influence des entrants sur l’amplitude de l’impact des sortants (analyse de contribution) et l’influence des incertitudes des entrants sur l’incertitude des sortants (analyse de sensibilité).
En résumé de la synthèse, dans ce chapitre il est proposé une base de données capitalisant les incertitudes en ACV des bâtiments, une méthode analytique qui permet d’évaluer les
incertitudes en ACV du bâtiment et une démarche qui permet de faire des choix robustes dans la comparaison des impacts des bâtiments.
2.10 Conclusion
Nous avons présenté une démarche de construction d’une base de données, et développé une méthodologie pour le calcul des incertitudes dans les ACV de bâtiment. Des études précédentes ont utilisées la méthode de Monte-Carlo pour la propagation des incertitudes, méthode qui implique des temps de calcul importants. La méthode que nous avons développée est analytique, ce qui implique a priori des temps de calculs plus faibles. Des analyses complémentaires (analyse de contribution et de sensibilité) ont été développées pour l’identification de l’influence des impacts des composants sur les impacts environnementaux et sur les incertitudes du bâtiment (application des analyses à l’échelle bâtiment), et l’identification de l’influence des entrants « durée de vie, coefficient d’impact, coefficient de
100 conversion » sur les impacts environnementaux et sur les incertitudes des composants (application des analyses à l’échelle composant). Ces analyses peuvent être utilisées par les praticiens de l’ACV et bureaux d’études pour évaluer les incertitudes, et identifier les paramètres clés qui modifient profondément le résultat de l’évaluation et diminuent ainsi la robustesse dans les études ACV bâtiment. Ces travaux peuvent être considérés comme un pas supplémentaire dans l’analyse des incertitudes de l’ACV des bâtiments, mais d’autres travaux sont nécessaires, en particulier la création d’une base de données disposant des informations sur les incertitudes. Une comparaison des résultats obtenus par la méthode développée avec ceux donnés par l’application de la méthode Monte-Carlo est nécessaire dans un but de validation de la méthode. Tout cela fera objet de présentation du chapitre suivant.
101
Chapitre III : Utilisation de
la méthode pour les maisons
102
3.1 Introduction
Dans le chapitre II nous avons présenté une méthodologie afin de mieux évaluer la propagation des incertitudes dans l’ACV des bâtiments.
La méthodologie présentée est fondée sur le développement des fonctions en séries de Taylor et la méthode ANOVA que l’on va nommer méthode des fonctions en séries de Taylor, ou MFST. Puisque les calculs des incertitudes par les méthodes MFST sont approchés (méthode codée dans Excel®), alors il est recommandé d’effectuer une comparaison des résultats obtenus par cette méthode avec ceux calculés par la méthode de Monte Carlo (méthode codée par le [@RISK. V6, 2012]).
Comme les modèles de calcul des incertitudes des impacts environnementaux s’appuient sur de nombreux entrants, nous allons utiliser notre propre base de données. Cette base de données sera utilisée pour le calcul des incertitudes et la comparaison des résultats obtenus avec la méthode de Monte Carlo et celle présentée dans le chapitre II (MFST).