Le guide idéal pour réduire l'impact environnemental de la construction
Les technologies du bâtiment et de la construction améliorent la durabilité tout au long du cycle de vie des projets. Voyez comment !
Les intervenants de la construction, des propriétaires aux entrepreneurs, sont contraints de réduire l'impact environnemental de la construction. Le choix des matériaux et une conception innovante sont essentiels, mais ne suffisent pas à eux seuls. Pour construire un avenir plus écologique, nous devons adopter une approche globale du développement durable. Il s'agit de minimiser les inefficacités, les remaniements et le gaspillage dans toutes les phases de projet. Ces trois approches, tirées du guide Trimble des technologies de la construction durable (The Ultimate Guide to Sustainable Construction Technology - Le guide complet des technologies de la construction durable), vous permettront d'améliorer la communication entre les équipes de construction et de choisir la technique du bâtiment la plus adaptée à votre situation.
Une vision connectée
On estime à 20 % la quantité de matériaux de construction qui sont gaspillés. Comment transformer les flux de travail pour réduire les émissions et éviter le gaspillage ? L'approche de la construction connectée, qui repose sur des technologies essentielles et favorise l'interconnectivité entre les équipes, garantit que les bonnes personnes accèdent aux bonnes données au bon moment, limitant ainsi les reprises et les erreurs.
Vos priorités stratégiques, le budget dont vous disposez, les capacités de l'équipe et les attentes des clients et des utilisateurs jouent un rôle déterminant dans le choix de la technologie à adopter. Investissez uniquement dans de nouvelles ressources qui étendent vos capacités actuelles et rendent les processus plus efficaces. Voici les outils du marché qui contribuent au développement durable, classés par ordre croissant de sophistication.
JLG Architects exploite les technologies et les processus de flux de travail dans l'ensemble de son portefeuille de projets, ce qui lui vaut des certifications convoitées telles que le premier bâtiment certifié LEED Platinum au Dakota du Nord.
1. Un bon début
Puisque l'impact environnemental du secteur du bâtiment doit impérativement être réduit, il faut commencer par se doter de robustes outils de base. Sinon, le risque est de se laisser submerger par la technologie au lieu d'en tirer parti. Ces trois outils permettent de combler le fossé entre les équipes cloisonnées de construction car ils jettent les bases d'une meilleure communication, d'une meilleure gestion des flux de travail et d'une prise de décision plus efficace.
Le mode présentation sur iPad facilite la communication des idées et la collaboration entre les équipes.
Logiciel de modélisation 3D
Le logiciel de modélisation 3D permet de faire des itérations et d'identifier les conflits dès les premiers stades du projet. Depuis l'estimation jusqu'à l'excavation du terrain, l'importation de données de nuages de points dans le logiciel de modélisation rend les flux de travail plus précis et efficaces. Des données simples à comprendre par l'ensemble des équipes sont ainsi partagées tout au long du projet.
Common data environment (CDE)
L'environnement de données commun (CDE) et un système basé dans le cloud qui permet à toutes les parties prenantes d'accéder aux données, d'y enregistrer des tâches et d'y documenter les détails de projet. Autrement dit, le CDE est la source unique de vérité. Pour en tirer pleinement profit, il est recommandé de suivre ces bonnes pratiques :
- Donnez aux bonnes personnes le bon accès, au bon moment.
- Autorisez les CDE individuels si nécessaire ;
- Faites en sorte que le mappage de données soit précis.
- Automatisez les flux de travail à l'aide d'API.
- N'enregistrez que les données dont vous avez besoin.
- Utilisez les standards ouverts de partage.
- Travaillez toujours sur un modèle unique.
Système de gestion de projet
Grâce aux systèmes de gestion de projet, les équipes de construction sont en mesure de maîtriser les risques qui sont souvent à l'origine de gaspillage et d'inefficacités. Les mises à jour, approbations et alertes automatiques limitent les tensions entre parties prenantes du projet. Un système de gestion de projet fiable fournit des chiffres en temps réel qui permettent aux équipes d'évaluer les stratégies de performance du projet et de prévoir l'impact des ordres de modification.
L'écosystème de la construction est responsable de 25 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre, de 600 millions de tonnes de déchets annuels et de 14,5 % de particules fines dans les métropoles.
McKinsey, extrait de Call for Action: Initiative de décarbonation dans le secteur de la construction
Un flux de travail BIM intégrant le cycle de vie a permis de réduire de moitié la durée de construction de l'hôtel de Chengdu.
2. Pour aller plus loin
Une fois que les systèmes fondamentaux sont en place, il convient d'adopter des technologies qui exploitent les données de projet centralisées pour effectuer des tâches plus sophistiquées. Les plateformes collaboratives ci-après offrent aux parties prenantes les données nécessaires à une prise de décision rapide et avisée.
Outils de modélisation des données du bâtiment (BIM)
Ils font le lien entre les équipes multidisciplinaires, depuis la planification jusqu'à l'exploitation et l'entretien du bâtiment. Les logiciels BIM détectent automatiquement les conflits et permettent de réaliser des mesures de performance précises pour répondre aux objectifs de durabilité.
Logiciels d'étude de faisabilité
Ces logiciels réunissent dans une analyse unique les facteurs environnementaux, sociaux, culturels, techniques et budgétaires. Les ingénieurs civils vous en seront reconnaissants ! Ils peuvent en effet utiliser cette technologie pour justifier leurs décisions d'ingénierie et faire part de considérations liées à l'environnement aux principaux acteurs du projet.
Technologies de réalité augmentée
Elles permettent de simuler des stratégies de conception durable avec un degré de détail très réaliste. Les outils de réalité augmentée se basent sur la réalité mixte et augmentée pour créer des vues de modèles dans des environnements réels. Ils limitent les erreurs et les reprises, notamment en indiquant l'emplacement d'éléments essentiels derrière les murs avant le perçage.
Studio St.Germain a eu recours à Sefaira, un outil d'analyse à utiliser dès les premiers stades du projet, pour concevoir la Wilkinsburg Passive House.
Logiciel d'analyse de performance des bâtiments et de modélisation environnementale
Ce logiciel permet de mesurer la performance d'un bâtiment et de la comparer aux données de référence du code de la construction, aux objectifs de développement durable et aux certifications environnementales. Grâce à ces données, disponibles avant même la conception, il est possible de réaliser des évaluations précoces des besoins énergétiques et des capacités du bâtiment.
Systèmes de guidage
La reprise d'erreurs de terrassement entraîne une consommation de ressources considérable. Si les travaux sont correctement menés d'emblée, le gaspillage de matériaux et de carburant est évité. Les plans 2D et les modèles 3D, couplés aux systèmes de géolocalisation (GPS), permettent de positionner les équipements au bon endroit. Pour éviter d'acquérir de nouvelles machines, il est possible d'installer la technologie de guidage dans celles qui existent.
Flux de travail optimisé de Frederik Bergström, du balayage laser au modèle 3D, qui rend FMT AB environ 30 % plus efficace que les grandes entreprises du secteur.
Techniques de positionnement
Les techniques de positionnement permettent de réaliser des gains importants de durabilité aussi bien lors de la rénovation de bâtiments que pour les projets de nouvelles infrastructures. Les concepteurs et ingénieurs peuvent utiliser ce logiciel pour évaluer la résilience des installations
et explorer la faisabilité d'une rénovation. Il convient de prendre des décisions réfléchies intégrant la mutation écologique et les données environnementales pour progresser vers l'objectif de réduction de l'empreinte carbone.
Logiciels de gestion des immobilisations/bâtiments
Pour atteindre des objectifs ambitieux en matière de développement durable, l'efficacité énergétique des bâtiments est un aspect incontournable. La technologie intégrée fournit des données qui permettent de modéliser et d'analyser le cycle de vie des bâtiments, de gérer le programme d'entretien et de générer des rapports en temps réel. La durée de vie des bâtiments s'en trouve prolongée tandis que les factures d'entretien diminuent.
Systèmes de gestion de la flotte et des équipements
Éviter les temps morts et conserver le carburant passe souvent au second plan lorsque la réalité impose de disposer d'un véhicule au bon endroit et au bon moment, au risque de retarder le projet. Mais une gestion de flotte adaptée peut augmenter l'efficience opérationnelle. Le fait de suivre en temps réel la flotte de véhicules commerciaux minimise les temps morts, optimise les itinéraires et encourage des habitudes de conduite visant à économiser du carburant.
Spot, le chien robot de Boston Dynamics, est équipé d'un laser pour recueillir des données avec un minimum de ressources.
3. Le nec plus ultra
Pourquoi ne pas repousser les limites traditionnelles pour intégrer des solutions originales à des technologies de pointe et produire des structures récompensées ? En atteignant les objectifs de développement durable à grande échelle avec les meilleures technologies de construction qui soient, il est possible de viser un prix COTE AIA et devenir chef de file du secteur AEC.
Robots
L'avenir se dessine avec l'intelligence artificielle et l'apprentissage machine. Les robots sont capables d'exécuter efficacement des tâches répétitives, ce qui limite les erreurs et le gaspillage dans des applications telles que l'impression 3D et la préfabrication, sans compter qu'ils peuvent aller dans des endroits inaccessibles à l'homme. L'emploi de robots permet d'économiser des ressources de manière inédite, et des idées innovantes placent les robots au cœur des principales utilisations écologiques : on peut désormais leur apprendre à faire le tri des déchets sur les sites de construction pour récupérer les ressources réutilisables !
Équipements autonomes
Il est intéressant de savoir que la programmation de véhicules autonomes visant à encourager l'éco-conduite peut réduire jusqu'à 20 % la consommation d'énergie. Cette technologie est en passe de devenir commercialement viable et peut être installée dans les véhicules existants, ce qui évite d'acheter de nouveaux équipements onéreux.
Capteurs IoT (Internet of Things)
Les capteurs peuvent transformer toutes sortes d'installations en structures intelligentes. Les capteurs IoT collectent des données très variées : température, occupation des espaces, egré d'humidité, etc., fournissant ainsi aux équipes de projet les informations exploitables dont elles ont besoin pour améliorer la durabilité du bâtiment. Le suivi des données sur site à l'aide de capteurs performants permet de comprendre les stratégies à long terme de réduction de la consommation d'eau et d'énergie.
Technologie de l'imagerie thermique
L'imagerie thermique détecte les différences de température dans les objets, afin de visualiser des aspects invisibles à œil nu. On peut ainsi découvrir les pertes d'énergie dans une seule enveloppe de bâtiment ou, à plus grande échelle, dans plusieurs îlots urbains. Non seulement cette technologie met en évidence les pertes d'énergie, mais elle renseigne également sur la source de ces fuites.
Une collaboration écologique des équipes dans le metaverse et sur le terrain.
Jumeaux numériques et modèles d'information des immobilisations (AIM)
Ces ressources numériques fournissent en continu des données de maintenance et permettent d'identifier les opportunités d'économies d'énergie pendant la conception et la construction. Les propriétaires ont accès à des détails comme la hauteur de l'asphalte ou la date d'installation d'un composant, si bien qu'ils peuvent traiter les problèmes plus rapidement et utiliser raisonnablement les ressources.
Russ Thames, expert immobilier d'une entreprise de construction résidentielle haut de gamme, utilise la modélisation 3D pour établir ses devis.
Estimation basée sur un modèle et relevé des quantités
Les outils d'estimation basés sur un modèle éliminent les silos de données pour permettre aux équipes de projet de générer rapidement des devis. Les mises à jour automatiques du modèle 3D évitent les malentendus, et la précision accrue du modèle permet de fonder l'offre de matériaux sur les besoins réels.
Conception générative
La conception générative accélère l'étude des projets de développement durable. De nombreuses itérations du modèle 3D sont générées par ordinateur sur la base de paramètres prédéfinis, avant d'être passées en revue par les concepteurs afin de retenir la meilleure solution. La conception générative a, par exemple, été utilisée pour produire des poutres en porte-à-faux, ce qui a entraîné entre 39 et 51 % d'émissions de CO2 en moins que les modèles classiques. Associée à l'ingéniosité humaine, l'intelligence artificielle peut faire des merveilles.
Benjamin Banneker Academic High School est l'établissement scolaire le plus écoénergétique des États-Unis (conçu par Perkins Eastman).
Le nouveau domaine d'application du développement durable
Ce guide sert à évaluer votre position sur l'échelle de réduction des émissions en vue d'adopter une solution qui vienne compléter vos systèmes existants. Que vous optiez pour un nouveau logiciel de gestion afin d'améliorer la collaboration entre les équipes ou que vous vouliez équiper vos machines de technologies de construction connectée, chacune de ces solutions va dans le sens d'un futur plus écologique.
Cet aperçu des solutions de construction durable ne fait qu'effleurer les possibilités de réduction de la consommation d'énergie. Découvrez tous les détails dans le rapport complet.
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