Etudes sur les dommages causés aux matériaux par les polluants atmosphériques
3. Méthode et résultats
L’évaluation des coûts des dommages aux matériaux a été réalisée dans trois villes : Stockholm, Prague et Sarpsborg (Tolstoy et al, 1990 ; Kucera et al., 1993). Les fonctions de dommage ont été obtenues par l’évaluation et l'étude des travaux portant sur des échantillons. Les dommages occasionnés à des matériaux composant des bâtiments existants ont ensuite été calculés. Les trois villes étudiées diffèrent assez fortement par les matériaux typiques de construction, avec davantage de bois et de surfaces peintes dans les villes nordiques par rapport à Prague.
Démarche d’évaluation du projet nordique (Kucera et al., 1993) :
Zonage
par strate de concentrations SO2 Inventaire des matériaux avec
dommages physiques Fonctions de dommages Modification des services rendus Estimation des dommages économiques Coût de maintenance ou de remplacement
Les coûts économiques ont été estimés en calculant la perte de service offert par ces matériaux avant leur attaque ainsi que le coût résultant des dépenses supplémentaires de maintenance.
Un modèle de calcul des coûts des dommages de corrosion dus à la pollution de l’air a été développé. Les coûts sont capitalisés dans le but de déterminer la protection contre la corrosion optimale. Le modèle utilisé est de type :
]
1
1
[
*
c pL
L
S
K
Ka====
−−−−
Ka= coût additionnel de maintenance/remplacement (SEK/an), K= coût de réparation/maintenance (SEK/m²)
S= surface du matériau (m²)
Lp= intervalle de maintenance dans les zones polluées (années) Lc= intervalle de maintenance dans les zones non polluées (années)
116 The benefits of reduced damage to buildings from abatement of sulphur dioxyde emissions Avec ce modèle, la réduction des dommages économiques est calculée pour deux scénarios de niveaux décroissants de SO2 :
I= décroissance des niveaux de pollution d’un cran : de P3 à P2, …, P1 à P0
II = décroissance de tous les niveaux de pollution au niveau P0.
Le coût estimé dans le scénario II est très élevé, particulièrement à Prague, où l’atmosphère est très polluée. Les coûts de corrosion par habitant ont été estimés dans les trois villes. Le coût le plus élevé (761 SEK / habitant * an) a été obtenu à Prague ; bien que le montant des matériaux par habitant soit plus faible qu’à Stockholm et surtout qu’à Sarpsborg.
Réduction des coûts dans les trois villes pour les deux scénarios
Population Montant total du
matériau, en m²/habitant
Réduction des coûts, en SEK :habitants et /an Scénario I Scénario II
Prague 1 500 000 83 415 761
Sarpsborg 12 000 165 304 360
Stockholm 1 435 000 132 118 139
Il faut avoir à l’esprit que le coût réel est supérieur. En effet, tous les matériaux n'ont pas été pris en compte et les dommages aux édifices historiques ont été exclus.
Pour étendre cette approche à d’autres villes d’Europe, il est nécessaire de connaître le stock de matériaux à risque, et d’avoir des données appropriées sur les concentrations de SO2.
Toutefois, des estimations peuvent être faites à partir de la relation entre les coûts des dommages par habitant et les concentrations ambiantes de SO2 qui ont été établies à partir des études dans les trois villes. Des données similaires étaient nécessaires pour évaluer les effets sur la santé et ont été recueillies auprès de l’OMS. La population totale inclue était de 657,6 millions d’habitants dont 284,5 millions en zone urbaine.
Les estimations du stock à risque par habitant ont été basées sur des données de l’étude faite à Stockholm ajustées aux autres villes sur la base de statistiques résidentielles par tête. La composition relative des matériaux pour les villes de l’Ouest est fondée sur Stockholm et pour les villes de l’Est sur Prague. Cependant, malgré les différences entre ces deux villes, les coûts des dommages ne diffèrent pas vraiment. Les données sur le SO2 ont été fournies, pour le milieu rural, par EMEP (programme coopératif d’enregistrement et d’évaluation de la transmission à grande échelle des polluants de l’air en Europe) et pour le milieu urbain par l’OMS. Elles ont été recueillies à l’aide de stations de contrôle dans les grandes villes. Comme les émissions de SO2 sont dues principalement à des sources locales de pollution, l’hypothèse a été faite que ces concentrations s’ajustent sur la proportion des émissions de polluants du pays considéré.
Les données de population ont été réparties par bande de concentrations de SO2 pour l’année 1990 et après la mise en conformité avec le nouveau protocole sur le soufre. En partant de la relation entre les coûts des dommages par tête et les concentrations ambiantes de SO2 issues des études sur les trois villes, les coûts évités à travers toute l’Europe grâce au respect du protocole d’Oslo ont été estimés. Economies annuelles estimées d’une réduction des dommages aux bâtiments après application du second protocole sur le soufre
Total des coûts évités (en millions de dollars US par an)
Rural Urbain Total
Europe de l’Est 2101 3683 5785
Europe de l’Ouest 730 2988 3719
Total des coûts évités par tête (en dollars US par an)
Rural Urbain Total
Europe de l’Est 12,5 27,9 19,3
Europe de l’Ouest 3,6 19,6 10,4
Europe entière 7,6 23,4 14,4
4. Conclusion
Les bénéfices d’une réduction des émissions programmées dans le protocole d’Oslo sont très larges. La somme totale de 9,5 milliards de $ est comparable avec le coût total d’investissement nécessaire pour une telle réduction des émissions. En Europe de l’Est, les principales économies bénéficieraient à la Pologne, à l’ex-Allemagne de l’Est, à l’Ukraine, et aux Républiques Tchèque et Slovaque. En Europe de l’Ouest, les bénéfices iraient principalement à la Grande Bretagne, à l'Italie, à la France et à l’ex-Allemagne de l’Ouest.
5. Commentaires
Eléments intéressants positifs :
+ Cette étude met bien en évidence les différences non négligeables de corrosion des matériaux par la pollution de l’air selon les matériaux et surtout selon le lieu (villes, pays) et les conditions climatiques d’exposition des matériaux.
Eléments négatifs, faiblesses :
- Concernant la phase de généralisation au niveau européen, l’hypothèse d’identification des villes de l’Europe de l’Ouest à Stockholm et de l’Europe de l’Est à Prague lisse peut être beaucoup trop les différences de construction et de matériaux utilisés ainsi que les conditions climatiques d’exposition (par exemple climat très différent en Espagne ou au Portugal par rapport à Stockholm).
- Davantage d’information sur le modèle et sur le calcul des coûts supplémentaires de maintenance seraient nécessaires pour approfondir l’analyse de cette recherche.
6. Référence
CLRTAP (1992), Convention on long-range transboundary air pollution ; effects of acid deposition on atmospheric corrosion of materials, in Impacts of long-range transboundary air pollution, United nations, Economic Commission for Europe, Geneva.