L'adoption des principes de l'économie circulaire (ÉC) dans le secteur de la construction offre un changement transformateur d'une approche linéaire à une approche circulaire, caractérisée par la prolongation de la durée de vie des matériaux, la mise en œuvre de processus de fabrication plus intelligents et la valorisation des flux de déchets. Cette transition se traduit par une réduction des impacts environnementaux associés au secteur, favorisant ainsi une plus grande durabilité. Cette thèse, divisée en trois axes, examine l'intégration des constructions en bois dans le paradigme de l'économie circulaire, en mettant particulièrement l'accent sur les stratégies de fin de vie des matériaux de construction. Dans le premier axe, un cadre conceptuel a été proposé pour guider l'application de diverses stratégies de l'ÉC. Dans le deuxième axe, quatre systèmes de construction au Québec, Canada, ont été comparés à l'aide de la méthode d'évaluation du cycle de vie (ACV), basée sur les stratégies actuelles de fin de vie, et lorsque la circularité des matériaux a été augmentée à la fin de vie. Enfin, le troisième axe s'est concentré sur le développement de pistes circulaires pour intégrer davantage de stratégies de l'ÉC dans les pratiques actuelles de fin de vie dans le secteur de la construction. Dans le premier axe, tout d'abord, une définition de l'ÉC a été élaborée dans les limites de cette étude. Ensuite, sur la base de la définition, un cadre conceptuel a été développé. Ce cadre a montré comment différentes stratégies de l'ÉC pourraient être appliquées à la fin de vie des matériaux de construction et comment leur application devrait être évaluée. Le deuxième axe a comparé quatre systèmes de construction courants (bois massif, béton, acier et ossature légère) au Québec, Canada, du point de vue de leur impact environnemental en utilisant la méthode d'analyse du cycle de vie (ACV). L'analyse, menée dans divers scénarios, a révélé que les pratiques de fin de vie des résidus de construction, de démolition et de rénovation (CRD) au Québec ont actuellement une circularité très faible. Les résultats de cet axe ont montré que malgré des taux de recyclage plus élevés des résidus de CRD dans d'autres régions, les gains environnementaux restaient relativement faibles et que l'application de l'ÉC ne doit pas se limiter à l'augmentation de la stratégie de recyclage. De plus, parmi les quatre bâtiments, le bâtiment en ossature légère a démontré des impacts environnementaux inférieurs dans tous les scénarios, tandis que la structure en bois massif présentait un potentiel significatif de réduction des impacts avec une circularité accrue en fin de vie. Dans le troisième axe, des pistes circulaires à court et à long terme ont été développées pour le bâtiment en bois massif, qui a été identifié comme le bâtiment ayant le plus grand potentiel de réduction des impacts environnementaux avec une plus grande circularité. Ces pistes ont décrit quatre pratiques détaillées de fin de vie pour chacun des résidus de CRD du bâtiment étudié. Ces pistes ont permis une réduction remarquable des catégories d'impact du changement climatique et de l'eutrophisation par rapport aux pratiques actuelles de fin de vie au Québec. Les pistes à court terme proposaient une augmentation optimisée de la circularité des pratiques actuelles de fin de vie, tandis que les pistes à long terme encourageaient des changements dans la sélection des matériaux et le développement d'infrastructures pour appliquer des niveaux de circularité plus élevés dans le secteur de la construction. / The adoption of circular economy (CE) principles in the construction sector offers a transformative shift from a linear to a circular approach, characterized by extending material lifespan, implementing smarter manufacturing processes, and valorizing waste streams. This transition results in lowering the associated environmental impacts associated with the sector, thereby fostering greater sustainability. This thesis, divided in three axes, examines the integration of wooden constructions within the CE paradigm, with a particular emphasis on end-of-life (EoL) strategies for building materials. Within the first axis a conceptual framework was proposed to guide the application of various CE strategies. In the second axis, four construction systems in Quebec, Canada were compared with the life cycle assessment (LCA) method, based on the current EoL strategies, and when circularity of the materials were increased at the EoL. Finally, the third axis focused on the development of circular trails to integrate more CE strategies in the current EoL practices in the construction sector. In the first axis, at first a definition for CE was elaborated within the scopes of the study. Then, based on the definition, a conceptual framework was developed. This framework showed how different circular economy strategies could be applied to the EoL of the building materials and how their application should be evaluated. The second axis compared four common building systems (mass timber, concrete, steel, and light wood frame) in Quebec, Canada, from the aspect of their environmental impact using the life cycle assessment (LCA) method. The analysis, conducted under various scenarios, revealed that EoL practices for construction and demolition waste (CDW) in Quebec currently have very low circularity. The results of this axis showed that despite higher recycling rates of CDWs in other regions, the environmental gains remained relatively low, and that the application of CE should not be limited to only increasing the recycling strategy. Furthermore, among four buildings, the light wood frame structure demonstrated lower environmental impacts across all scenarios, while the mass timber structure exhibited significant potential for impact reduction with increased circularity at EoL. Within the third axis, short-term and long-term circular trails were developed for the mass timber building as this system was identified as having more potential for lowering the environmental impacts within more circularity. These trails outlined four detailed EoL practices for each of the CDWs of the studied building, resulting in remarkable decrease in climate change and eutrophication environmental impact categories compared to current EoL practices in Quebec. The developed short-term trails proposed an optimized increase in the circularity of current EoL practices, while long-term trails encouraged comprehensive changes in the material selection and development of infrastructure to apply higher levels of circularity in the construction sector.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/149424 |
| Date | 05 September 2024 |
| Creators | Hosseini, Zahra |
| Contributors | Blanchet, Pierre, Laratte, Bertrand |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | 1 ressource en ligne (xiv, 205 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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