Le concept de "développement durable" peut avoir une signification légèrement différente d'un pays à l'autre et sa portée peut varier. Cependant, le concept le plus largement accepté repose sur trois piliers principaux : économique, environnemental et sociétal.
Le concept de développement durable peut être appliqué à différents domaines d’activité, y compris les tunnels routiers, en particulier pour l'exploitation de ce type d'infrastructure.
Comme nous le savons, l'exploitation d'un tunnel routier dépend fortement des phases de conception et de construction qui précèdent sa mise en service. Plus précisément, il est nécessaire de prendre en compte l'effet des solutions retenues lors de la phase de conception d'un projet sur les conditions d'exploitation ultérieures. En d'autres termes, cela signifie que si la solution choisie n'est pas idéale, il sera très difficile de l'optimiser tout au long du cycle de vie du tunnel. Le rapport technique 2017R02FR "Exploitation des tunnels routiers : Premiers pas vers une approche durable" est entièrement consacré aux questions de durabilité et, en particulier, à l'optimisation des trois piliers.
Ce chapitre donne des informations sur les trois principaux piliers du concept de développement durable. L'équilibre entre ces piliers doit être estimé avec précision pour chaque conception de projet. Néanmoins, nous devons garder à l'esprit que le développement durable représente une approche holistique de tous les secteurs et paramètres concernés, ainsi qu'une pondération acceptable et équilibrée des objectifs économiques, environnementaux et sociétaux.
Le chapitre est divisé en quatre pages :
- Questions économiques,
- Les questions environnementales,
- Questions de société,
- La consommation d'énergie.
Un tunnel crée de la richesse. Au niveau national, l'essentiel de cette création de richesse est dû à la réduction du temps de parcours, notamment pour le transport de marchandises. Il convient de noter que les avantages économiques des investissements dans les tunnels routiers sont une question très complexe et principalement liée à une évaluation subjective par les décideurs. Toutefois, les arguments économiques qui sous-tendent la décision de construire un tunnel tiennent largement compte des avantages par rapport aux coûts.
Les avantages potentiels de la construction d'un tunnel peuvent prendre en compte les questions suivantes :
• Avantages pour les usagers de la route - en raison de la modification de la durée des trajets et des coûts d'exploitation des véhicules
• Avantages en matière de fiabilité des temps de parcours - changements dans la fiabilité des temps de parcours du réseau.
• Des avantages économiques plus larges - aide à l'emploi et au logement, potentiel de régénération, économie d'agglomération.
L'évaluation décisionnelle des coûts d'installation d'un nouveau tunnel devra tenir compte de trois éléments principaux : les coûts d'investissement, d'exploitation et de maintenance. Les coûts de construction et d'entretien devront tenir compte de l'impact sur le temps de déplacement des usagers de la route et les coûts d'exploitation des véhicules pendant la construction et l'entretien du projet.
Pendant la phase de construction, il est nécessaire de s'assurer que toutes les spécifications techniques prévues sont mises en œuvre et que les objectifs identifiés sont atteints. Enfin, il est important d'être particulièrement vigilant sur les aspects financiers, afin de s'assurer que le coût des travaux reste dans les limites du budget global alloué
L'objectif premier de la protection de l'environnement est de réduire l'impact sur l'air, l'eau et le sol à un niveau acceptable à long terme.
Les avantages de la construction d'un tunnel devraient tenir compte des avantages en matière de gaz à effet de serre découlant de la réduction du temps de trajet et des coûts d'exploitation des véhicules.
La préservation des espèces vivant autour du tunnel peut nécessiter la mise en place de mesures spéciales. Ces mesures peuvent viser à rétablir les passages pour certaines espèces ou à préserver les zones de reproduction. Dans certains cas, la position de certaines installations techniques peut être modifiée (unités de ventilation, puits d'extraction, etc.).
Afin d'éviter la présence exceptionnelle de ces espèces sur la chaussée ou dans le tunnel (qui peut présenter des risques importants pour les conducteurs et pour les espèces en question), des mesures spécifiques telles que des clôtures ou des enclos peuvent être nécessaires.
L'utilisation des ressources naturelles doit être soigneusement examinée lors de la phase de conception, si possible en privilégiant les matériaux qui ont la plus faible empreinte carbone ou en recyclant les matériaux déjà utilisés ailleurs. En outre, pour minimiser l'utilisation des ressources énergétiques, la conception doit tenir compte de la consommation d'énergie tant pendant la phase de construction (adapter la conception à des méthodes de construction moins énergivores) que pendant la phase d'exploitation du tunnel.
En ce qui concerne les trois composantes du pilier environnemental (conservation des espèces, des ressources et de l'énergie), la phase de construction a des impacts considérables. Un tunnel doit être construit de manière à ce que l'impact sur l'environnement soit aussi faible que raisonnablement possible. Les fournisseurs sélectionnés doivent :
• appliquer un processus durable pour la production de matériaux de construction et les moyens de transport,
• réduire la distance nécessaire au transport des matériaux de construction sur le site,
• utiliser des équipements économes en énergie, etc.
Toutes les actions prévues pour la conservation des espèces animales présentes à proximité des travaux ou à proximité du tunnel fini doivent être entreprises dans le strict respect des spécifications environnementales définies pendant la phase d'étude.
L'impact d'un tunnel sur les conditions de logement et la santé peut être positif pour les résidents qui ne souffriront plus de nuisances sonores puisqu'elles disparaîtront avec la construction du tunnel. Il peut parfois être négatif pour les personnes vivant à proximité des têtes du tunnel (si le tunnel a été mal conçu) qui seront soumises à des nuisances sonores accrues ou à des niveaux de pollution plus élevés. L'installation de murs antibruit pourrait donc être considérée comme une mesure pour une exploitation durable des tunnels routiers.
En outre, nous devons examiner l'impact que le tunnel routier peut avoir sur l'attractivité économique de régions qui, auparavant, avaient de mauvaises conditions d'accès.
Les points mentionnés ci-dessus concernant l'évaluation économique doivent également être considérés sous l'angle des avantages ou des coûts sociaux. Par exemple, en créant de nouvelles liaisons intégrant un tunnel, le temps de trajet pour se rendre au travail pourrait être considérablement amélioré, ce qui entraînerait des avantages non seulement économiques mais aussi sociaux - par exemple, plus de temps passé avec la famille et les amis grâce à une réduction du temps de trajet.
D'autres aspects à prendre en considération pour les options durables pourraient être la faisabilité de la marche à pied et des pistes cyclables, des mesures telles que des pistes cyclables réservées aux piétons étant également intégrées dans la conception dès le départ.
D'un point de vue social, la phase de construction peut avoir des effets très différents : positifs ou négatifs.
Pour les habitants à proximité du chantier, il est évident que les travaux peuvent constituer une nuisance (perturbations de la circulation, bruit, poussière, etc.). ). Des mesures appropriées doivent donc être prises pour réduire ces nuisances, afin que les habitants soient dérangés le moins possible.
Du côté positif, c'est pendant la phase de construction que l'impact sur l'emploi est le plus important. La construction d'un tunnel nécessite une main-d'œuvre considérable sur une longue durée, surtout si la longueur du tunnel est importante. Cette main-d'œuvre n'est pas nécessairement locale, mais le plus souvent, une partie considérable de cette main-d'œuvre est engagée à proximité du chantier. De plus, la main-d'œuvre non locale a un impact indirect sur l'économie locale (hôtels, restaurants, etc.).
Les principaux équipements consommateurs d'énergie dans un tunnel en fonctionnement normal sont :
• L'éclairage ;
• La ventilation sanitaire ;
• Les dispositifs de sécurité (signalisation, télévision en circuit fermé CCTV, etc.) ;
• Les dispositifs de pompage (dans les tunnels sous-marins ou en cas d'infiltration d'eau).
La part respective de chacun de ces systèmes consommateurs d'énergie est très variable, en fonction des caractéristiques spécifiques du tunnel : longueur, pente, entrée d'eau, etc. Considérons, par exemple, le cas d'un tunnel court : il ne sera pas ventilé (donc l'élément de ventilation est enlevé), mais il sera éclairé avec des zones d'entrée couvrant presque toute sa longueur et, en raison de sa brièveté, l'éclairage sera un facteur de consommation d'énergie important. En revanche, pour les tunnels très longs, la consommation d'énergie de l'éclairage sera faible par rapport à celle du système de ventilation.
En ce qui concerne les dépenses énergétiques, la première chose qu'un exploitant peut faire, pour un besoin énergétique donné, est de mettre ses prestataires en concurrence en consultant plusieurs fournisseurs qui fournissent le type d'électricité à utiliser (énergie renouvelable). Cette approche suppose que l'installation soit optimisée en termes de puissance installée et de temps de fonctionnement des différents équipements.
En effet, nous avons vu que la dépense énergétique est étroitement liée à deux facteurs : la puissance installée par famille d'équipements et le temps de fonctionnement de chaque famille d'équipements.
Pour chaque famille d'équipements, la puissance installée est évaluée pendant la phase d'étude et est fixée pendant la phase de mise en œuvre. Une fois que la structure est opérationnelle, la puissance peut être principalement modifiée pendant la rénovation. À ce stade, elle peut être diminuée si la réglementation n'a pas changé et si la performance énergétique de l'équipement de remplacement s'est améliorée. Elle peut être augmentée si les réglementations sont devenues plus strictes (par exemple : plus grande capacité d'extraction de la fumée).
Fondamentalement, en dehors des rénovations, si un exploitant veut réduire ses dépenses en électricité, il ne peut le faire qu'en optimisant les temps de fonctionnement des équipements installés et en surveillant les heures de pointe.