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www.essai-urbain.eu
RÉHABILITATION ÉNERGÉTIQUE ET PLANIFICATION URBAINE DURABLE AVEC PERSPECTIVE CYCLE DE VIE
29 Septembre 2015
Atelier diffusion formation
Invirtiendo en nuestro futuroInvestir dans notre avenir
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Programme
Invirtiendo en nuestro futuroInvestir dans notre avenir
Heure Sujet
10h00 – 10h10 Introduction générale et présentation du projet ESSAI URBAIN
10h10 – 10h30 Présentation de la méthodologie ACV
10h30 – 11h00 Présentation de l’outil NEST et de ses applications
11h00 – 11h40 Présentation de l’analyse des cas d’études avec NEST
11h40 – 12h00 Questions / Réponses
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INTRODUCTION GENERALE
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Intervenants
Maxime Pousse
Chef de projet en Analyse de Cycle de Vie 28 ans 5 ans d’expérience dans la réalisation d’ACV de produits, de
bâtiments, de quartiers
Alexandre Escudero
Ingénieur construction durable 23 ans 1 an d’expérience dans la réalisation d’ACV de produits, de bâtiments,
de quartiers
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Association Loi 1901 labellisée Centre de Ressources Technologiques
Secteur de la construction et de l’urbanisme
Equipe de 50 personnes sur deux sites : Anglet (64) et Talence (33)
Positionnement : à l’interface de la recherche et de l’industrie, Nobatek travaille àfavoriser l’émergence de nouvelles technologies/nouveaux produits dans le secteur de laconstruction
Organisé en 3 pôles : IAUD (Innovations pour l’Architecture et l’Urbanisme Durables) : MOE, AMOE, AMO,
études environnementales... TEC (Technologies de la Construction) : Développement de produits & Monitoring EE (Efficacité Energétique) : AMO, Audits, Réseaux de chaleur,...
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Présentation Nobatek
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Objectif principal Promouvoir l’ACV pour l’évaluation des zones urbaines et améliorer la prise en compte des aspects socio-économiques Actions et résultats :
N° Titre Résultats
1Technologies de génération et dedistribution énergétique
4 modules de calcul Excel pour l’évaluation des impacts environnementaux et économiques de systèmes
énergétiques
2Intégration des aspects socio-
économiques
Etudes des relations entre les aspects socio-économiques et la consommation d’énergie
Méthodologie de LCC à échelle quartier
3Adaptation au contexte du territoire
POCTEFA
Adaptation des données utilisées dans les modules de calculs
Adaptation de NEST à la France et l’Espagne
4 Programmation des développements Amélioration de l’outil NEST avec l’intégration de
fonctionnalités développées durant le projet
5 Validation sur un cas d’étude réelEtude de 3 quartiers de Saint Sébastien réalisées avec
NEST
6 Activités de communication Congrès, journées de diffusion, site Web…
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Le projet ESSAI URBAIN
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Sensibiliser à l’évaluation des impacts environnementaux du secteur de la construction
Promouvoir la méthode de l’Analyse de Cycle de Vie
Présenter l’outil NEST
http://www.nobatek-nest.com/
Objectifs de l’atelier
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MÉTHODOLOGIE D’ANALYSE DE CYCLE DE VIE : DU PRODUIT AU QUARTIER
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CONTEXTE GENERAL
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Prise de conscience de l’importance de travailler sur la réduction des impacts environnementaux
Contexte
Source: Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Assessment Report n°5, 2014, Mitigation of Climate Change.
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Identification du secteur de la construction comme une source importante d’impacts environnementaux
Source: Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Assessment Report n°5, 2014, Mitigation of Climate Change.
Contexte
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Secteur de la construction : Forte possibilité de réduction à coût réduit Secteur crucial
Contexte
Source: IPCC, 2007, Climate change 2007 : Mitigation. Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment Report of the IPCC
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Une nécessité : agir rapidement
Contexte
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Source: Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), Assessment Report n°5, 2013, Impacts, Adaptation and Vulnerability
Emission mondiales du secteur de la construction en 2010
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La solution ? Quantifier les impacts environnementaux pour identifier les origines de ces impacts et développer des stratégies correctives
“L’analyse de cycle de vie constitue la meilleure méthodologie pour évaluer les impacts environnementaux des produits”
Commission Européenne
Contexte
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PRÉSENTATION DE LA MÉTHODOLOGIE D’ANALYSE DE CYCLE DE VIE
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Présentation de la méthode
Analyse du « berceau à la tombe »
Phase de production
Phase d’usage
Fin de vie
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Présentation de la méthode
ACV : Une méthodologie multi étapes
Permet d’éviter les transferts d’impacts entre les étapes du cycle de vie
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Présentation de la méthode
ACV : Une méthodologie multi critères
Permet d’éviter les transferts d’impacts entre les différents indicateurs d’impact
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Présentation de la méthode
1. Définition des objectifs et du champ de l’étude
2. Analyse de l’inventaire
3. Evaluation de l’impact environnemental
4. Interprétation
L’ACV est une méthodologie d’évaluation quantitative des impacts environnementaux potentiels.
L’ACV est une méthodologie reconnue internationalement et normalisée (normes ISO 14040 et 14044• ISO 14040 : Management environnemental – Analyse de cycle de vie – Principes et cadre de référence
• ISO 14044 : Management environnemental – Analyse de cycle de vie – Exigences et lignes directrices
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ACV de produits et matériaux de construction
L’ACV d’un produit / matériau de construction permet de réaliser sa Fiche de Déclaration Environnementale et Sanitaire (FDES)
Impacts environnementaux d’un m2 d’isolant en laine de
verre
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ACV de bâtiments
L’ACV d’un bâtiment est la somme des ACV des produits et matériaux qui le composent et des ACV des consommations d’énergies
ACV produit A
ACV produit B
ACV produit C
ACV Conso. Energ. D
ACV Conso. Energ. E
V m2 produit A
W m3 produit B
X kg produit C
Y kWh énergie D
Z MJ énergie E
X
X
X
X
X
ACV bâtiment
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ACV de quartiers
L’ACV d’un quartier est la somme des ACV des bâtiments et des infrastructures qui le composent
Bâtiments :• Résidentiels individuels
• Résidentiels collectifs
• Tertiaires
• …
Infrastructures :• Routes
• Espaces verts
• Stations de traitement des eaux usées
• …
ACV quartier = ACV bâtiments + ACV infrastructures
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INTRODUCTION A L’OUTIL NEST
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Objectif général• Facilité la prise en compte du développement durable dans la conception des
opérations d’aménagements (neuf ou rénovation)
Objectifs complémentaires• Fournir une évaluation quantitative des aspects liés au développement durable• Permettre la comparaison de plusieurs options de conception• Fournir une interface simple et facile d’utilisation
Principales caractéristiques de l’outil• Plug-in pour Trimble SketchUp• Basé sur une approche « Cycle de Vie »
Présentation générale
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Indicateurs utilisés
Présentation générale
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Indicateurs NEST Calculés par utilisateur et par an
ENERGIE Energie primaire totale (MJ) consommée par le quartier
CO2 Emissions de Gaz à Effet de Serre du quartier (IPCC 100, 2007)
LAND USE Utilisation des sols (impacts sur la biodiversité) (eco-indicator 99)
QUALITE DE L’AIR Emissions de matière polluante (méthode des volumes critiques, m3)
DECHETS Production et gestion des déchets
EAU Consommation d’eau dans le quartier
SOCIAL Indicateur d’évaluation du « bien-être/qualité de vie »
ECONOMIQUE Indicateur de coût d’opérations
ACV
FLUX
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Contributeurs
Présentation générale
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Construction et fin de vie des bâtiments
Utilisation des bâtiments
Occupation des sols
Transport
Infrastructures
En fonction de la typologie de bâtiment, de leur système constructif,...
En fonction de la typologie de bâtiment, des systèmes utilisés,...
En fonction des différents types de surfaces (voiries, espaces verts,...)
En fonction des modes de transport et de la répartition de la population
En fonction du type d’infrastructures (arrêt de bus, aire de jeux,...)
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Invirtiendo en nuestro futuroInvestir dans notre avenir
Données générales
Localisation
Distance par rapport aux centres
économiques
Utilisation des sols
Nombre d’usagers
…
Création d’un modèle
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Création et caractérisation des routes et types de surface
Invirtiendo en nuestro futuroInvestir dans notre avenir
Création d’un modèle
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Modélisation des bâtiments
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Création d’un modèle
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Caractérisation des bâtiments
Système constructif
Typologie
Performance énerg.
Chauffage
ECS
Ventilation
PV / Solaire thermique
…
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Création d’un modèle
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Modélisation de bâtiments à rénover
• Date de construction Consommations d’énergies et de matériaux par défaut
• Possibilité de sélectionner une stratégie de réhabilitation pour chaque bâtiment
Invirtiendo en nuestro futuroInvestir dans notre avenir
Création d’un modèle
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Répartition de la population et scénarios de transport
Création d’un modèle
Répartition de la population
Scénario des transport
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Résultats globaux
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Visualisation des résultats
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Au niveau de chaque bâtiment
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Visualisation des résultats
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Comparaison de scénarios
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Visualisation des résultats
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Possibilité d’intégration des données aux formats SIG
Couplage à des outils experts pour permettre des évaluations plus précises
Amélioration de l’interface de visualisation des résultats et du graphisme des bâtiments
Intégration de nouveaux indicateurs d’impacts : consommations des ressources non énergétiques, nouveaux indicateurs sociaux, indicateur coût global …
Développements prévus
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Deux types de licences :• Une licence “Education” (Lycée, Universités, …)• Une licence “PRO” pour les professionnels
Informations complémentaires à demander à Maxime Pousse ([email protected])
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Accès à l’outil
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CAS D’ETUDES NEST : LA VILLE DE SAINT SEBASTIEN (ESPAGNE)
Invirtiendo en nuestro futuroInvestir dans notre avenir
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CONTEXTE
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Volonté de la part de la mairie de Saint Sébastien de mettre en place une ordonnance municipale d’efficacité énergétique en 2008
Effort réalisé en construction neuve et en réhabilitation
Contexte
Invirtiendo en nuestro futuroInvestir dans notre avenir
Des objectifs à plus long termes : Horizons 2020 et 2030 (« Donostia Hiri Berdea 2030»)
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Invirtiendo en nuestro futuroInvestir dans notre avenir
CASCO VIEJOUsage résidentiel (quelques bâtimentstertiaires)<1900Protection historiqueDifficultés de rénovation
ENSANCHE COTAZARUsage mixte1900-1970Protection historiqueRénovation limitée mais avec du potentiel
AMARAUso residencial>1970Pas de protection historiquePotentiel de rénovation élevé
Plusieurs typologies de zones urbaines à étudier, avec des actions différentes à mettre en place
Contexte
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Objectifs de l’étude
Identifier les zones d’actions prioritaires
Situer les opérations déjà mises en œuvre par la mairie par rapport aux objectifs fixés
Mesurer les efforts restant à déployer
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REALISATION
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Collaboration directe avec la mairie de Saint Sébastien
Gestion du manque d’information
Adaptation des données hypothèses
Types d’informations récoltées : • Source d’énergie utilisée et systèmes énergétiques de chaque bâtiment • Niveau de performance énergétique des bâtiments existants• Scénarios de mobilité au niveau des quartiers
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Récupération des données
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Modélisation via NEST
Modélisation NEST
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Scénario de base scénario antérieur à toutes les stratégies mises en place par la mairie (avant 2009)
Scénario post éco-ordonnance municipale scénario actuel, tenant compte des mesures prises par la municipalité depuis 2009.
Scénario 2020 Plan Action pour l’Energie Durable à horizon 2020 pour la ville de Saint Sébastien.
Scénario 2030 Plan Action pour l’Energie Durable à horizon 2030 pour la ville de Saint Sébastien.
Mise en place de scénarios
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Dans chaque scénario, les paramètres suivants ont été modifiés:
Système de chauffage
Système de climatisation
Besoin de chauffage
Besoin de climatisation
Production d’EnR
Eclairage public
D’autres paramètres comme la mobilité auraient pu être étudiés
Mise en place de scénarios
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RESULTATS
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Résultats
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Evaluation des scénarios de rénovation et positionnement par rapport aux objectifs à horizon 2020 et 2030
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
GW
P (
kg C
O2
/use
r/ye
ar)
Baseline Eco-ordenanza 2020 2030
Building use
Total Heating Cooling DHW
Building materials
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Résultats
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Permet à la mairie de Saint Sébastien de positionner les actions réalisées/prévues par rapport aux objectifs
• Valider la pertinence des actions mises en place/prévues
• Voir le chemin restant à parcourir
• Définir des actions permettant d’atteindre les objectifs (« combler le chemin restant »)
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Réduction des émissions de CO2 par rapport au scénario de base (2007)
Résultats de modélisations Objectifs fixés par l’ordonnance
municipale
2020 13% 20,5%
2030 20% 30%
Questions soulevées• Est-il possible d’atteindre ces objectifs avec les stratégies planifiées ? • Quelles mesurent doivent être prises pour les atteindre ?
Résultats
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SYNTHESE GENERALE
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Invirtiendo en nuestro futuroInvestir dans notre avenir
L’ACV permet d’évaluer quantitativement et suivant plusieurs indicateurs les impacts de stratégies de rénovation/d’implantation de nouveaux quartiers
Possibilité d’étudier les meilleures options en tenant compte des 3 piliers du développement durable
Validation de choix techniques ou de politiques plus générales dans des opérations d’aménagement
Facilite l’intégration du développement durable dans la conception des opérations d’aménagement
Synthèse générale
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Merci de votre attention !Questions ?!
http://www.essai-urbain.eu/
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DIAPOSITIVES COMPLEMENTAIRES
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ECHELLE “PRODUITS”
Méthodologie d’Analyse de Cycle de Vie : du produit au quartier
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• Les DEP, qu’est ce que c’est ? Que permettent-elles ?
• Les normes de références
• Les concepts clés
• Les étapes du cycle de vie inclues
• Le contenu
• Les moyens de trouver des DEP
Méthodologie d’Analyse de Cycle de Vie : du produit au quartier – Echelle produit
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Qu’est ce que c’est ?
Etiquette de type de III selon l’ISO 14025
Inventaire de données environnementales basées sur des RCP (Règles de Catégorie de Produit) spécifiques au secteur d’appartenance du produit (EN 15804) référent à l’ACV (UNE-EN ISO 14040:2006)
Que permettent-elles ?
Quantifier les informations de manière transparente et normée
Analyser / segmenter les impacts environnementaux en plusieurs étapes du cycle de vie (modularité)
L’évaluation d’élément plus complexes moyennant leur agrégation (solutions constructives ou bâtiments)
Comparer des produits aux unités fonctionnelles identiques
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Les normes de référence
ISO 14025:2006. Déclarations environnementales de type III. Principes etmodes opératoires.
ISO 21930:2007. Durabilité dans le secteur de la construction – Déclarationenvionnementale de produits de construction
UNE-EN 15804:2014. Durabilité dans le secteur de la construction.Déclarations environnementales de produit. Règles de catégorie deproduits basiques pour les produits de construction.
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Concepts clés des DEP
Unité fonctionnelle : “performance quantifiée d’un système de produitsdestine à être utilisée comme unité de référence dans une analyse de cyclede vie”: EN ISO 14040.2006
Unité déclarée: “Quantité de produit de construction pour son usagecomme unité de référence dans une DEP” à partir de la norme21939:2007.
Comparabilité des DEP :
Unités fonctionnelles identiques
Même système, limites, étapes
Même quantité de matériau exclu
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Méthodologie d’Analyse de Cycle de Vie : du produit au quartier – Echelleproduit
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Les étapes du cycle de vie incluses dans les DEP
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Contenu des DEP
Informations générales :
Description du produit et de son usage
Présentations des étapes du cycle de vie et adaptations réalisées
Unité fonctionnelle
Déclaration de paramètres environnementaux dérivés de l’ACV :
Paramètres décrivant les impacts environnementaux, les ressourcesutilisées et les catégories de déchets. Autre informationenvironnementale décrivant les flux.
Scénarios et informations techniques complémentaires
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Où trouver des DEP ?
htpp://www.environdec.com
http://es.csostenible.net/dapc/
http://bau-umwelt.de
http://www.inies.fr
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LES BÂTIMENTS
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Principaux objectifs de l’ACV appliquée aux bâtiments
Prendre en compte les interactions entre les différentes étapes du cycle de vie.
Aider à l’éco conception
Sélectionner les matériaux eficaces sur le plan environnemental
Proposer des alternatives basées sur une évaluation multi critères et quantitative
Réduire les impactsenvironnementaux dus aux
bâtiments
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Contexte:
Secteur de la construction = 40% de l’énergie finale consommée et 36% des émissions en Europe
Une répartition des impacts environnementaux qui varie en fonction des types de bâtiments:
Bâtiments sans isolation : énergie grise << énergie phase d’usage
Bâtiments “moyens”: énergie grise < énergie phase d’usage
Bâtiments basse consommation : énergie grise ± énergie en phase d’usage
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