Base de données « agents environnementaux »

II.1.1. Objectif de la base de données « agents environnementaux »

L’objectif de cette base de données est de regrouper l’ensemble des agents environnementaux susceptibles de solliciter les produits de construction au cours du temps afin d’aider à la réalisation de l’analyse qualitative (IV.1) et de l’analyse quantitative temporelle (estimation de la probabilité d’apparition d’un phénomène, cf. I.3.2-c-2). Elle est détaillée en annexe 8.

II.1.2. Structuration et contenu de la base de données « agents environnementaux »

Cette base de données comprend quatre champs, contenant des objets textes, intitulés : a) catégorie environnementale,

b) composante environnementale, c) unité de mesure,

d) référentiel de classification. a) Catégorie environnementale

Chaque catégorie environnementale englobe un ensemble de composantes environnementales ayant des propriétés (mécano-physico-chimiques) communes.

Nous distinguons treize classes environnementales : les liquides, les vapeurs, les gaz, l’électricité, l’incendie, la foudre, les radiations, les températures, les animaux et bactéries, les végétaux et champignons, les bruits, les actions mécaniques et les précipitations.

b) Composante environnementale

Le champ « composante environnementale » inclut l’ensemble des agents environnementaux (par exemple, l’eau, les ultra-violets, les efforts de compression) susceptibles de dégrader le produit et ses composants au cours de son cycle de vie.

Remarque : les agents environnementaux contenu dans ce champ sont « élémentaires ». Par

conséquent, une sollicitation d’un produit pourra être modélisée par une combinaison d’agents environnementaux. Par exemple, la sollicitation par l'eau chaude d’un circuit hydraulique est modélisée par l’eau et la température élevée.

Cependant, certaines sollicitations requièrent la combinaison d’un grand nombre d’agents environnementaux et sont fréquemment utilisées lors de l’analyse structurelle d’un produit, c’est pourquoi nous avons choisi de les noter comme des agents environnementaux ; il s’agit de la grêle, de la neige, de la pluie et du brouillard (catégorie précipitations) de l’incendie et de la foudre.

c) Unité de mesure

Ce champ décrit les unités du système international (SI) permettant de mesurer les agents environnementaux, tel que le mg/L pour le sulfate dissous.

d) Référentiel de classification

Ce champ inclut les réglementations en vigueur permettant de définir la classe de sollicitations de l’agent environnemental associé ; il est détaillé dans le paragraphe « utilisation de la base de données » (cf. II.1.4).

La structuration de cette base de données est schématisée à la figure 35.

II.1.3. Implémentation de la base de données « agents environnementaux »

La base de données des agents environnementaux a été implémentée à partir de réglementations et d’ouvrages relatifs aux agents environnementaux affectant la durabilité des matériaux et produits de construction ; il s’agit principalement de : [ISO, 84], [EOT, 99], [PUC, 86], [LOR, 99], [DER, 90], [EST, 97], [AQC, 01]. Elle contient actuellement quatre-vingt treize agents environnementaux.

II.1.4. Utilisation de la base de données « agents environnementaux »

Cette base de données est utilisée pour aider à :

a) la réalisation de l’analyse structurelle d’un produit (cf. IV.1.2),

b) l’estimation de la probabilité d’apparition d’un phénomène (cf. I.3.2-c-2). a) Aide à la réalisation de l’analyse structurelle d’un produit

Les milieux d’un produit sont modélisés en sélectionnant dans cette base de données les agents environnementaux et/ou leurs combinaisons pertinents pour l’étude menée.

b) Aide à l’estimation de la probabilité d’apparition d’un phénomène

L’estimation de la probabilité d’apparition d’un phénomène est basée sur la définition de trois intensités de sollicitations des agents environnementaux : « normale », « importante », « très importante ».

L’impact d’un agent environnemental sur un matériau est lié à sa concentration dans l’environnement, mais également à la nature de ce matériau. Notre démarche consiste ici à indiquer les référentiels afférant à des matériaux permettant d’aider au choix d’une intensité de sollicitation pour une paire {composant ; agent environnemental}.

Remarque : la valeur d’intensité de sollicitations pour une paire {composant ; milieu} est

prise égale à l’intensité qui maximise l’ensemble des paires {composant ; agent environnemental}.

Exemple du béton :

La norme NF EN 206-1 [AFN, 05], décrit cinq classes d’environnement à considérer pour le choix d’un béton. Elles sont présentées dans le tableau 38 :

Classe Environnement Classe Environnement

1 Sec 4a2 Marin marnage (sans gel ou avec gel faible) 2a Humide sans gel ou avec un gel faible 4b Marin avec gel modéré ou sévère 2b1 Humide avec gel modéré 5a ^{Faiblement agressif chimiquement} _{(cf. NF P18-011 [AFN,92])} 2b2 Humide avec gel sévère 5b Moyennement agressif chimiquement

3 ^{Humide avec gel modéré ou sévère et} _{produits dégivrants} 5c Fortement agressif chimiquement 4a1 Marin immergé (sans gel ou avec gel faible)

Tableau 38 : Classes d’environnement associées au béton

Les classes de gel sévère, modéré et faible sont définies par les conditions suivantes mesurées en moyenne annuelle sur les trente dernières années :

• gel faible : pas plus de 2 jours ayant atteint une température inférieure à -5°C, • gel sévère : plus de 10 jours ayant atteint une température inférieure à -10°C, • gel modéré : entre gel faible et gel sévère.

Cette norme considère les classes 1 et 2 comme des environnements courants et les classes 3 à 5 comme des environnements agressifs. C’est la raison pour laquelle, nous proposons la correspondance suivante entre nos intensités de sollicitation et ces classes d’environnement :

• intensité normale : classes 1, 2a, 2b1,

• intensité importante : classes 2b2, 3, 4a1, 4a2, 5a, • intensité très importante : classes 4b, 5b, 5c. Exemple des métaux :

La norme NF P 34-205-1 [AFN, 97] définit des ambiances intérieures et des atmosphères extérieures permettant de juger du risque de corrosion des métaux. Nous proposons la correspondance suivante entre les intensités de sollicitations et ces ambiances et atmosphères :

• intensité normale : ambiance saine, atmosphère rurale non polluée, atmosphère urbaine ou industrielle normale,

• intensité importante : ambiance agressive, atmosphère urbaine ou industrielle sévère, • intensité très importante : atmosphères marines, atmosphère mixte, atmosphères

particulières. Exemple du bois :

L’eurocode 5 [AFN, 95] considère trois classes de service à prendre en compte lors du dimensionnement des structures en bois ; il s’agit :

• de la classe de service 1 : cette classe est caractérisée par une teneur en humidité dans les matériaux, qui correspond à une température de 20°C et une humidité relative ambiante ne dépassant 65% que quelques semaines par an,

• de la classe de service 2 : cette classe de service est caractérisée par une teneur en humidité dans les matériaux, qui correspond à une température de 20°C et une humidité relative ambiante ne dépassant 85% que quelques semaines par an,

• de la classe de service 3 : cette classe de service est caractérisée par des conditions climatiques conduisant à des taux d’humidité plus élevés qu’en classe de service 2. Nous proposons de faire coïncider nos trois intensités de sollicitations normale, importante, très importante respectivement aux trois classes de service 1, 2 et 3.

Remarque : pour la catégorie environnementale des « actions mécaniques », nous

considérons qu’elles sont classées en :

• « normale » s’il s’agit d’actions prises en compte lors du dimensionnement du produit intégré dans son système ({produit ; ouvrage ; environnement}),

• « importante » lorsqu’il s’agit d’actions non prises en compte lors du dimensionnement mais n’affectant pas la résistance mécanique du produit,

• « très importante » quand les actions n’ont pas été prises en compte lors du dimensionnement et qu’elles affectent la résistance mécanique du produit.