Dossier Industrialisation de la filière BTP Février Mars … · L’objectif est bien de...

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Autre exemple : l’utilisation de façades en ossature bois, pré- fabriquées en atelier, puis posées par panneaux sur un sque- lette de bâtiment. Ces panneaux préfabriqués comportent, outre l’ossature, l’isolant, l’étanchéité, le revêtement exté- rieur, et même les châssis et les équipements électriques intérieurs. Aux gains de qualité et de délais (y compris en s’exonérant en partie des intempéries), s’ajoutent la sécurité des personnes qui interviennent sur le chantier (moins de travail en hauteur ou en bordure du vide). Toutes ces démarches d’industrialisation peuvent être menées avec n’importe quel matériau de construction (béton, acier, bois, etc.). Le choix du matériau dépend de nombreux éléments tels que l’architecture, le coût, la dispo- nibilité de la filière d’approvisionnement, ou encore l’image ou l’impact environnemental, etc. Récemment, ce sont des éléments techniques du bâtiment qui ont été préfabriqués en atelier : les réseaux des gaines techniques. Ceux-ci arrivent en un seul bloc sur le chantier, puis sont installés en une seule manipulation sur toute la hauteur du bâtiment. Là encore, le gain en qualité et en délai est évident. En revanche, ces méthodes nécessitent une plus grande anticipation et préparation des travaux à réaliser. Au travers de cette approche industrielle, on voit se dévelop- per une véritable culture du design auprès des concepteurs (architectes, bureaux d’études) et des entreprises de construction : cette approche par le design industriel se tra- duit autant par la recherche de la qualité marchande des pro- duits, que par la recherche de solutions de production opti- misées dès la phase conception. Pour aller plus loin dans la démarche d’industrialisation, Rabot Dutilleul a également lancé une activité de production de modules tridimensionnels à ossature bois. L’investissement dans cette nouvelle activité s’est fait au tra- vers de l’achat d’une startup, Smart Module Concept, créée par deux jeunes ingénieurs ayant développé le concept et construit un démonstrateur. Depuis 2015, Smart Module Concept a bâti un site de pro- duction de 15 000 m 2 dans la région lilloise et a enregistré de beaux succès commerciaux auprès des autres sociétés du Groupe Rabot Dutilleul (Nacarat et Rabot Dutilleul Construction), bien évidemment, et auprès de clients exté- rieurs : bailleurs sociaux, collectivités locales, investisseurs. Le procédé constructif, l’ossature bois, se prête parfaitement à cette démarche industrielle, car il relève de la filière sèche et repose sur des matériaux renouvelables, mais il aurait tout à fait été possible de choisir aussi le béton ou l’acier. Le principe consiste à produire en usine des modules et de les livrer finis sur le site final. La juxtaposition ou la superpo- sition de modules permet la construction d’un ensemble de maisons ou d’un immeuble. La dimension des modules est proche de celle des containers maritimes. Le temps de chan- tier est ainsi réduit à quelques jours ou quelques semaines, pour un temps de production en atelier de quelques semaines à quelques mois. Lors de la construction du démonstrateur (une maison), les occupants ont pu emména- ger le jour-même où le chantier avait débuté. Encore une fois, comparons avec l’industrie, par exemple l’automobile : est-ce qu’un client se préoccupe de savoir si le tableau de bord de sa nouvelle voiture a été «préfabriqué» ou non ? Il va davantage s’attacher au produit fini, à la quali- té des matériaux et à celle de leur mise en œuvre (finitions). Le vendeur argumentera en ce sens, et bien entendu pas sur le procédé constructif ! La préfabrication d’ouvrages ou de parties d’ouvrages Le développement de la préfabrication dépend beaucoup des cultures des entreprises et des environnements. En règle générale, la préfabrication est fort développée en Belgique, où de grands industriels ont beaucoup investi dans des outils de production de masse, très mécanisés. En comparaison, et sans généraliser, on peut dire que la pré- fabrication est moins développée en France. Le grand effec- tif d’ouvriers salariés dans les grandes entreprises n’y est cer- tainement pas étranger : le management vise avant tout à utiliser son propre outil de production, puisqu’il existe et est performant. En Chine, on voit apparaître de nombreuses et ambitieuses initiatives en faveur de la préfabrication. Deux raisons sont généralement avancées par les entreprises qui investissent massivement dans des sites de production : la nécessité de produire plus pour répondre à la gigantesque demande, et surtout la nécessité de monter en qualité par rapport à la construction traditionnelle sur site. Il est plus facile de certi- fier, puis de contrôler, un site industriel de production. Les autorités favorisent donc également les développements d’outils industriels. Chez Rabot Dutilleul, nous menons plusieurs types de démarches. Sur chaque chantier, un calcul économique global permet de décider au cas par cas ce qui sera préfabriqué et ce qui sera produit sur le chantier, notamment en matière d’éléments structurels en béton. En parallèle, des expérimentations sont menées pour indus- trialiser la production de parties d’ouvrages. Cette démarche est d’ailleurs favorisée par le management de l’entreprise. Par exemple, ces dernières années, l’utilisation de salles de bain préfabriquées a été expérimentée sur plusieurs chantiers : il s’agit de faire fabriquer des modules de salle de bain à l’avan- ce, chez un industriel spécialisé, et de les incorporer au bâti- ment au fur et à mesure de sa construction. Le contrôle qua- lité des salles de bain est effectué en sortie d’usine, et celles- ci sont bien évidemment protégées pendant les travaux. En fin de chantier, il suffit de déballer les modules et d’en connecter les réseaux à ceux du bâtiment. Ce procédé pré- sente des avantages évidents en qualité et en délais de réali- sation. Ces salles de bain sont construites avec des matériaux «traditionnels» (murs, carrelage, etc.), de sorte qu’à l’usage on ne peut pas faire la différence avec des salles de bains construites de manière «classique». Ici encore, il faut bien dif- férencier le procédé constructif du produit fini. 34 Mines Revue des Ingénieurs #483 Janvier/Février 2016 Dossier INDUSTRIALISATION DE LA FILIÈRE BTP

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Autre exemple : l’utilisation de façades en ossature bois, pré-fabriquées en atelier, puis posées par panneaux sur un sque-lette de bâtiment. Ces panneaux préfabriqués comportent,outre l’ossature, l’isolant, l’étanchéité, le revêtement exté-rieur, et même les châssis et les équipements électriquesintérieurs. Aux gains de qualité et de délais (y compris ens’exonérant en partie des intempéries), s’ajoutent la sécuritédes personnes qui interviennent sur le chantier (moins detravail en hauteur ou en bordure du vide).

Toutes ces démarches d’industrialisation peuvent êtremenées avec n’importe quel matériau de construction(béton, acier, bois, etc.). Le choix du matériau dépend denombreux éléments tels que l’architecture, le coût, la dispo-nibilité de la filière d’approvisionnement, ou encore l’imageou l’impact environnemental, etc.

Récemment, ce sont des éléments techniques du bâtimentqui ont été préfabriqués en atelier  : les réseaux des gainestechniques. Ceux-ci arrivent en un seul bloc sur le chantier,puis sont installés en une seule manipulation sur toute lahauteur du bâtiment. Là encore, le gain en qualité et en délaiest évident. En revanche, ces méthodes nécessitent une plusgrande anticipation et préparation des travaux à réaliser.

Au travers de cette approche industrielle, on voit se dévelop-per une véritable culture du design auprès des concepteurs(architectes, bureaux d’études) et des entreprises deconstruction : cette approche par le design industriel se tra-duit autant par la recherche de la qualité marchande des pro-duits, que par la recherche de solutions de production opti-misées dès la phase conception.

Pour aller plus loin dans la démarche d’industrialisation,Rabot Dutilleul a également lancé une activité de productionde modules tridimensionnels à ossature bois.

L’investissement dans cette nouvelle activité s’est fait au tra-vers de l’achat d’une startup, Smart Module Concept, crééepar deux jeunes ingénieurs ayant développé le concept etconstruit un démonstrateur.

Depuis 2015, Smart Module Concept a bâti un site de pro-duction de 15 000 m2 dans la région lilloise et a enregistré debeaux succès commerciaux auprès des autres sociétés duGroupe Rabot Dutilleul (Nacarat et Rabot DutilleulConstruction), bien évidemment, et auprès de clients exté-rieurs : bailleurs sociaux, collectivités locales, investisseurs.Le procédé constructif, l’ossature bois, se prête parfaitementà cette démarche industrielle, car il relève de la filière sècheet repose sur des matériaux renouvelables, mais il aurait toutà fait été possible de choisir aussi le béton ou l’acier.

Le principe consiste à produire en usine des modules et deles livrer finis sur le site final. La juxtaposition ou la superpo-sition de modules permet la construction d’un ensemble demaisons ou d’un immeuble. La dimension des modules estproche de celle des containers maritimes. Le temps de chan-tier est ainsi réduit à quelques jours ou quelques semaines,pour un temps de production en atelier de quelquessemaines à quelques mois. Lors de la construction dudémonstrateur (une maison), les occupants ont pu emména-ger le jour-même où le chantier avait débuté.

Encore une fois, comparons avec l’industrie, par exemplel’automobile : est-ce qu’un client se préoccupe de savoir si letableau de bord de sa nouvelle voiture a été «préfabriqué»ou non ? Il va davantage s’attacher au produit fini, à la quali-té des matériaux et à celle de leur mise en œuvre (finitions).Le vendeur argumentera en ce sens, et bien entendu pas surle procédé constructif !

La préfabrication d’ouvrages ou

de parties d’ouvrages

Le développement de la préfabrication dépend beaucoupdes cultures des entreprises et des environnements. En règlegénérale, la préfabrication est fort développée en Belgique,où de grands industriels ont beaucoup investi dans des outilsde production de masse, très mécanisés.

En comparaison, et sans généraliser, on peut dire que la pré-fabrication est moins développée en France. Le grand effec-tif d’ouvriers salariés dans les grandes entreprises n’y est cer-tainement pas étranger  : le management vise avant tout àutiliser son propre outil de production, puisqu’il existe et estperformant.

En Chine, on voit apparaître de nombreuses et ambitieusesinitiatives en faveur de la préfabrication. Deux raisons sontgénéralement avancées par les entreprises qui investissentmassivement dans des sites de production  : la nécessité deproduire plus pour répondre à la gigantesque demande, etsurtout la nécessité de monter en qualité par rapport à laconstruction traditionnelle sur site. Il est plus facile de certi-fier, puis de contrôler, un site industriel de production. Lesautorités favorisent donc également les développementsd’outils industriels.

Chez Rabot Dutilleul, nous menons plusieurs types dedémarches.Sur chaque chantier, un calcul économique global permet dedécider au cas par cas ce qui sera préfabriqué et ce qui seraproduit sur le chantier, notamment en matière d’élémentsstructurels en béton.

En parallèle, des expérimentations sont menées pour indus-trialiser la production de parties d’ouvrages. Cette démarcheest d’ailleurs favorisée par le management de l’entreprise. Parexemple, ces dernières années, l’utilisation de salles de bainpréfabriquées a été expérimentée sur plusieurs chantiers : ils’agit de faire fabriquer des modules de salle de bain à l’avan-ce, chez un industriel spécialisé, et de les incorporer au bâti-ment au fur et à mesure de sa construction. Le contrôle qua-lité des salles de bain est effectué en sortie d’usine, et celles-ci sont bien évidemment protégées pendant les travaux. Enfin de chantier, il suffit de déballer les modules et d’enconnecter les réseaux à ceux du bâtiment. Ce procédé pré-sente des avantages évidents en qualité et en délais de réali-sation. Ces salles de bain sont construites avec des matériaux«traditionnels» (murs, carrelage, etc.), de sorte qu’à l’usageon ne peut pas faire la différence avec des salles de bainsconstruites de manière «classique». Ici encore, il faut bien dif-férencier le procédé constructif du produit fini.

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L’industrialisation est poussée à l’extrême, puisque lesmodules sont livrés finis du sol au plafond, y compris leséquipements électriques, sanitaires, électroménager, etautres équipements des cuisines et salles de bain.

L’objectif est bien de «transporter de la valeur ajoutée», justi-fiant ainsi le coût d’un transport en convoi exceptionnel, sou-mis à une réglementation stricte et encadrée, donc prévi-sible.

La démarche industrielle de Smart Module Concept, diteIndustrie 4.0, a été récemment récompensée par l’ADEME quia inscrit ce projet dans le Programme d’Investissementsd’Avenir. Cette labélisation est accompagnée d’une aide glo-bale de 0,8 M€.

Le succès commercial rencontré chez Smart ModuleConcept, et les synergies techniques et commerciales opé-rées avec les autres sociétés du Groupe Rabot Dutilleul, vien-nent conforter cette stratégie de développement d’un outilindustriel performant.

L’objectif est de réaliser des gains de productivité permettantde diminuer les coûts de construction, et donc de rapprocherl’offre de la demande en matière de logement. Si cet objectifest atteint, une production de masse pourra être lancée surl’ensemble du territoire français. Elle sera également diversi-fiée : bureaux, locaux d’enseignement, etc.

L’industrialisation des processus

L’industrialisation dans la construction peut également s’en-tendre lorsqu’il s’agit de mettre en œuvre des procédés «tra-ditionnels» (construction sur site, notamment).

Là encore, il s’agit d’appliquer au secteur du BTP les recettesqui fonctionnent dans l’industrie. Le benchmarking est parti-culièrement intéressant avec l’industrie automobile à laquellesont empruntés des méthodes, un vocabulaire, et finalementune culture.

L’industrialisation des processus consiste également à davan-tage mesurer pour progresser.

On voit notamment se développer l’application de la métho-de Lean dans le monde de la construction. Le LeanManagement s’applique aussi bien sur les chantiers que, bienévidemment, dans les activités tertiaires des différents ser-vices des entreprises : études de prix, bureaux d’études tech-niques, etc.

Sur le chantier, les idées appliquées sont simples, donc effi-caces : chasse au gaspillage, limitation des ruptures de char-ge, etc. Elles reposent sur une meilleure planification et unsystème d’apprentissage continu via le retour d’expériences.C’est aussi l’occasion de voir les choses autrement, donc deremettre en question les mauvaises habitudes, de changerl’état d’esprit des acteurs.

Chez Rabot Dutilleul, l’utilisation des méthodes Lean fait par-tie du projet stratégique visant à développer la performancede l’entreprise.

Le BIM

Le secteur de la construction utilise de plus en plus lesméthodes de modélisation 3D des bâtiments.

La technologie BIM (Building Information Model ouModélisation des Données du Bâtiment) est la plus répan-due. Le BIM est un processus de création et d’utilisation d’unmodèle 3D qui permet également de faire communiquer lesacteurs de la construction et de les aider à prendre lesmeilleures décisions.

Le BIM permet aux acteurs de concevoir, visualiser, simuler, etcommuniquer tout au long du cycle de vie du projet. En effet,son usage ne se limite pas à la période de construction,puisque les données de l’ensemble des matériaux et équipe-ments peuvent y être stockées, permettant ainsi de bâtir desplans de maintenance et de faciliter l’usage futur du bâti-ment. Par ailleurs, son utilisation s’apparente à celle d’uneplateforme collaborative, permettant notamment le travail àdistance et à plusieurs sur un même projet.

Chez Rabot Dutilleul, de plus en plus de projets utilisent latechnologie du BIM. Les techniciens des bureaux d’étudesont été formés et disposent du matériel informatique néces-saire.

Une filiale spécialisée accompagne la formation et le déve-loppement. La société Archi Graphique (www.archigra-phique.fr) propose ses services de BIM Manager aux diffé-rentes entreprises du Groupe comme à des clients externes.Clin d’œil de l’histoire, Archi Graphique a été créée il y a 20ans pour accompagner l’arrivée d’une nouvelle technologiede l’époque : le dessin en 2D sur plans informatisés (on par-lait alors de plans automatiques), et cette même sociétépoursuit sa même mission avec la 3D.

À noter également que le dessin en 3D est utile pour modé-liser l’ouvrage à construire, lui-même, mais aussi les diffé-rentes étapes de la construction, intégrant les outils et autresouvrages provisoires nécessaires à la construction (échafau-dages, étaiements, coffrages, moyens de levage, etc.).

Et après ?

On comprend aisément que la modélisation 3D, coupléeavec des méthodes industrielles, permettra le développe-ment et la programmation de nouveaux automates qui vien-dront améliorer la productivité dans la construction.Les démarches de développement durable initient et enri-chissent la Recherche & Développement autour de nouveauxmatériaux.On voit bien que l’utilisation de ces nouveaux matériaux deconstruction, croisée avec l’apparition de robots, permettrale développement de la fabrication additive, ou impression3D, dont les expérimentations font l’objet de communica-tions soutenues en Europe, aux États-Unis et en Asie.

Notre «vieux métier» de la construction dispose d’un immen-se gisement de progrès et donc d’un fort potentiel de déve-loppement… vivons-nous une révolution industrielle ? ■

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BH multiplie les références en résidences collectives et étu-diantes avec notamment les dernières réalisations  : 100chambres pour le Crous de Metz (septembre 2014) et 170chambres à Avignon pour le Crous Aix-Marseille (septembre2015). BH a réalisé l’internat du lycée Chevrollier (80 lits) àAngers avec un délai record de huit mois et l’internat de Laval(104 chambres pour 350 lits) pour le compte du ConseilRégional des Pays de la Loire. BH réalise également desclasses modulaires pour deux collègues à Savenay (livraison2016) et à St-Joseph-de-Porterie (livraison 2017), dont l’appeld’offres stipulait une évolutivité du bâtiment.

Efficacité constructive et innovations au service du client

La production industrialisée permet une démarche qualité àchaque étape de la fabrication. Les multiples procédures decontrôles et pré-réceptions en atelier minimisent fortement,voire suppriment, les réserves à réception. C’est le cas de larésidence étudiante livrée à Avignon en août 2015 pourlaquelle les 170 chambres ont été réceptionnées sans réser-ve. Les chambres disposent d’un carrelage flottant réalisé enusine, nouvelle avancée dans l’industrialisation du bâtiment. Autre exemple d’innovation : BH a mis au point un systèmed’enduit hydraulique des façades réalisé en usine. Cette tech-nique s’inscrit dans la logique d’industrialisation et s’appuiesur les avantages des systèmes de gestion de la qualité et dela rapidité de production. Il s’agit de poser une premièrecouche d’enduit sur le complexe isolation-grillage, assezrésistante pour supporter les opérations de transport et demontage. La démarche a été validée par l’obtention d’un avistechnique du CSTB (AT N° 7/13-1558). Cette technique d’en-duit posé en usine a été expérimentée pour une opérationde 43 maisons sur l’île d’Oléron. Réalisé par le promoteurProméo pour Immobilière 3F, ce programme sera livré enseulement huit mois (VRD comprises).

BH poursuit sa démarche d’innovations :• En nouveaux produits comme les charpentes, les combles

et les attiques réalisés en usine.• En performances thermiques par l’obtention de la RT2012

THPE et des niveaux Bepas et Bepos.

Un offre BH 100% BIM

Toute la vie d’un projet est rythmée par la démarche BIM.L’architecte partenaire développe la maquette et les équipescommerciales communiquent sur le projet en interactif. Enphase de développement, les différents échanges BIM entrele maître d’ouvrage, le maître d’œuvre, les bureaux d’étudeset le constructeur sont un gain de temps précieux et un gagede fluidité des informations. ■

Un procédé constructif abouti

Créé en 2009, BH a développé un procédé industrialisé repo-sant sur une construction modulaire à ossature bois à desti-nation des professionnels de l’habitat. Les logements, entiè-rement équipés en usine, répondent aux normes de laconstruction en vigueur, notamment le DTU 31.2 sur laconstruction de maisons et bâtiments à ossature bois.En tant que filiale du groupe Bénéteau (leader mondial debateaux à voile et à moteur et leader européen de l’habitatde loisirs), BH s’appuie sur des compétences reconnues enmatière d’organisation industrielle, de maîtrise du matériaubois et d’optimisation des espaces.L’usine, conçue sur-mesure, offre une superficie totale de12 000m² pour une capacité annuelle de 1 000 maisons. Leprocédé intègre l’ensemble des métiers de la construction etpermet d’offrir des garanties de qualité, de maîtrise des coûtset de délais record.

Une maturité de l’offre

BH bénéficie désormais d’une expérience solide autour deson procédé industrialisé avec la construction de plus de 700maisons individuelles et plus de 1 200 studios en résidencescollectives. L’année 2015 illustre la prise de vitesse de l’activi-té avec la livraison de 150 maisons individuelles (deux foisplus qu’en 2014), de 220 logements en résidences collectiveset de 20 logements séniors (béguinage à Quimper pour Vivreen Béguinage).

BH - groupe Bénéteau, l’expertise del’industrie nautique au service du logement

Bruno MAROTTE (N87)

Directeur Général de la Division Habitatdu groupe Bénéteau

Bruno MAROTTE

Bruno Marotte est Directeur Général de la Division Habitat du groupeBénéteau. Au sein de cette Division, il assure directement la direction géné-rale de la société BH, acteur majeur de la construction modulaire et indus-trialisée à ossature bois.Auparavant, Bruno Marotte a exercé des responsabilités de cadre diri-geant au sein des groupes SAUR et Bouygues. Il a notamment initié lespremiers Contrats de Performances Energétiques en neuf et en rénovationen Île-de-France.

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ment ou enlever des panneaux producteurs d’énergie (BIPV –Building Integrated Photo Voltaïc) en fonction de l’évolutionde l’environnement immédiat du bâtiment et des masquessolaires, la façade est non porteuse.

Latransition écologique s’appuie sur de nouvellesconceptions de bâtiments  : adéquation aux nou-velles façons de vivre et de travailler (l’individu

connecté anytime-anywhere - partout et tout de suite),meilleur usage des surfaces, mutualisation de locaux et deservices, éco-conception avec en particulier une meilleuremaîtrise de la matière consommée, l’autoproduction et l’au-toconsommation d’énergies renouvelables.

La transition numérique se doit d’être au service de la transi-tion énergétique, de la performance durable des ouvrages.Or l’utilisation d’approches digitales, de modélisations et deprocessus BIM, sera réellement efficace si l’on regarde désor-mais le bâtiment comme un ensemble de systèmes mettanten jeu des composants, plutôt que comme un ensemble delots.Les premières orientations qui découlent de ces deux grandsmouvements sont les suivantes.

De la flexibillité à la réversibilité du bâtiment, pour

une empreinte environnementale minimale

La décision de construire 1m² est désormais associée à larecherche du meilleur usage de ce m² sur le cycle de vie dubâtiment. Démolir pour reconstruire in-situ est très pénali-sant en émissions de CO2. Il s’agit donc de concevoir desouvrages flexibles (à nature d’usage constant), voire réver-sibles (avec changement d’usage) pour contribuer aux objec-tifs de mutabilité de la ville.

Pour assurer une flexibilité maximale des espaces et desvolumes, le système constructif qui s’impose, dans le référen-tiel des normes et règles de l’art actuelles, est un systèmepoteaux-dalles sans retombée de poutre. En effet, l’utilisa-tion de voiles bétons en partitionnement des logements oudes espaces de bureaux limite fortement la flexibilité desespaces.

Pour assurer une évolutivité de la façade et par exemplereconsidérer a posteriori l’équilibre entre les parties vitrées etles parties opaques, ou encore mettre en place ultérieure-

Quelle forme d’industrialisationpour le secteur du BTP ?

Philippe ROBART (P88)

Directeur Ingénierie et InnovationVINCI Construction France

Procédé Habitat Colonne

Façade à ossature bois Arbonis

La question de la lumière naturelle invite par ailleurs à privi-légier des appartements traversants ou doublement expo-sés, et à remettre en cause les notions de noyau/circulationcentrale

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Pour répondre à la mutabilité souhaitée pour la ville dedemain, VINCI Construction France a développé une solutionréversible qui combine sept choix-clés de façon à pérenniserles investissements et limiter l’empreinte environnementaledes bâtiments neufs sur leur cycle de vie complet : la solutionConjugo®, construire réversible c’est construire durable.

La Blue BIM Toolbox : lauréate du concours PUCA BIM Bonnes Pratiques –Processus Concepts Idées Services.

Cette boîte à outils a été labellisée par le PUCA (Plan UrbanismeConstruction Architecture] en 2015.

Conjugo®

Les systèmes poteaux-dalles et les façades à ossature bois,avec libre choix du parement, sont des éléments favorablespour un meilleur bilan carbone  : il s’agit de viser uneempreinte environnementale minimale sur le cycle de vie del’ouvrage. Et l’on sait qu’un bâtiment aura plusieurs vies.

Le béton est utilisé pour les poteaux (qualité structurelle dubéton) et pour les planchers, de façon à bénéficier de l’iner-tie thermique spécifique au béton. Après avoir travaillé àminimiser les besoins et utilisé au maximum les qualités pas-sives du bâti, les systèmes techniques apportent et distri-buent l’ultime complément d’énergie nécessaire, qui a étéporté à son strict minimum.

L’intégration des énergies renouvelables (EnR) peut se fairedans une démarche BIPV (Building Integrated Photo Voltaïc)en utilisant des films PV dans les vitrages (films PV occultantsdans un ensemble vitré transparent) et sur les paroisopaques. Lafarge Holcim a développé un principe de coulagede béton fibré directement sur un film PV.

Quels outils et processus de conception pour ces

bâtiments vertueux de nouvelle génération ?

Pour concevoir et réaliser des ouvrages performants quirépondent aux objectifs de la transition écologique, et amé-liorer la qualité, les délais de réalisation, VINCI ConstructionFrance déploie le BIM au sein de ses filiales. Pour que seséquipes en études, comme sur les chantiers, puissent consti-tuer et manipuler efficacement des modèles organisés defaçon adéquate, et ainsi produire de la valeur avec le BIM,VINCI Construction France a développé une boîte à outilsdans l’environnement Revit® d’Autodesk : la Blue BIMToolbox.

Travailler avec le BIM est un prérequis pour aller vers laconstruction virtuelle  : réaliser le film du chantier avant lechantier physique et ainsi anticiper les problèmes et lesrisques.

Le modèle BIM de l’ouvrage est également organisé en fonc-tion de son usage ultérieur en maintenance, il constitue lacarte vitale ou le passeport numérique de l’ouvrage.

Quelles technologies de mise en œuvre

sur le chantier ? Quid de l’impression 3D ?

Après avoir posé les fondamentaux de conception indiquésci-avant, et doté les équipes des processus et outils de logi-ciels de conception les plus avancés, vient la question de lamise en œuvre sur le chantier. Les objectifs de constructiondurable se déclinent dans la continuité de la conception  :sécurité accrue pour les personnels sur le chantier grâce à laconstruction virtuelle qui offre le maximum de pédagogie etgarantit la levée des risques en amont, unicité et précision del’information servant une qualité de réalisation accrue, rapi-dité de mise en œuvre par des flux logistiques définis selon laméthode LEAN comme dans les industries manufacturières,juste consommation de matière et d’énergie.

L’automatisation de l’acte de construire peut s’appuyer surquatre grandes familles de techniques de réalisation : • La préfabrication.• La robotique, qui dans certains cas va se substituer à l’acte

manuel.• La cobotique, qui va prolonger et faciliter l’acte manuel

avec plus de sécurité, plus de précision, moins de pénibilité.• L’impression 3D, famille des procédés basés sur la synthèse

additive (empiler des couches), ici encore pour une préci-sion optimale, mais surtout pour n’utiliser que la quantitéde matière strictement nécessaire.

Ces différentes solutions peuvent être juxtaposées voirecombinées.

Techniquement, l’impression 3D avec le matériau béton aencore quelques difficultés à surmonter. Le matériau doit à lafois disposer de la bonne fluidité en entrée pour pouvoirdonner la forme, mais doit se figer rapidement en sortie pouréviter l’affaissement de l’ensemble multicouches produit(une superposition de boudins).

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même de couches) et qu’elle est en revanche très perfor-mante pour les structures réticulaires.

La prise en compte des nouveaux choix de conception, gui-dés par les objectifs de flexibilité, de sobriété énergétique, deconsommation minimale des ressources, d’une part, et l’ana-lyse des atouts et faiblesses de l’impression 3D d’autre part,conduit à penser autrement : exit les voiles porteurs au pro-fit d’une structure qui remplace les poteaux et qui porte desplanchers préfabriqués, structure optimale assurant la tenuede l’ouvrage en consommant un minimum de matière et quipeut être mise en œuvre sans danger, extrêmement rapide-ment, avec une performance économique. Dans la continui-té du même raisonnement, il convient d’envisager des plan-chers mixtes béton-autre matériau (exemple mixte béton-bois) pour limiter les émissions de CO2 et maximiser les pro-priétés structurelles, thermiques, acoustiques du plancher.

Vers des changements majeurs de processus

et d’outils, de la conception à l’exploitation

des ouvrages

Pour que la transition numérique dans le bâtiment soit auservice de la transition écologique, au service de la perfor-mance durable des ouvrages, tout en contrubuant à la pro-ductivité des entreprises et à la sécurité des personnels, ilapparaît donc indispensable de revoir entièrement la chaîned’information et de bousculer les usages. En premier lieu, ilfaut d’abord adapter les choix de conception plutôt quechercher à utiliser une technique de mise en œuvre innovan-te en la plaquant sur les conceptions traditionnelles. Ensuite,les techniques de réalisation telles que la préfabrication, larobotisation, l’emploi de la cobotique et l’impression 3D sontà coupler pour atteindre les meilleurs équilibres. ■

Essai de réalisation d’un voile béton en impression 3D par Lafarge Holcim]

Le renforcement de cet ensemble multicouches pour pou-voir se référer aux normes de construction en béton arméreste à mettre au point, à moins que seuls les bétons fibréssoient utilisés, et qu’on s’affranchisse des armatures, ce quiest peu probable. L’impression 3D en métal étant assez com-plexe, d’autres types d’armatures sont actuellement envisa-gés.

On constate que l’impression 3D est peu à l’aise quand ils’agit de produire de la masse (pénalisée par le principe

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«… Enfin, après quelques bons coups de masseaccompagnés de sourdes invectives en «platt», touts’est mis en place. Les carters ont été refermés, lesboulons serrés à fond et la machine, au premieressai du haveur, s’est mise à ronronner comme ungros chat. Redescendus au pied de la taille pour voirtout ce charbon qui défilait sur le convoyeur en unemasse noire et chaude, nous avons ressenti uneintense jubilation. Le chef-porion, soucieux de sadignité, avait à la main sa lampe de sécurité et secomposait un masque impénétrable ; mais ses yeuxle trahissaient. C’est comme ça, la mine ! On ydevient amoureux d’un tas de charbon…».

Dans notre pays d’ancienne tradition minière, toutesles houillères ont fermé les unes après les autres ; lesouvenir même de cette industrie qui donna du travailà des millions de personnes tend à s’estomper.

Jacques Bonnet raconte les différentes facettes de cemétier, exceptionnellement dur et dangereux au lende-main de la Seconde Guerre mondiale. Dix années aprèsla Libération, les «gueules noires» travaillaient sansrelâche, confrontés au danger. Produire du combustibleen quantité suffisante pour faire redémarrer l’économiedu pays était d’une importance vitale.

Peu à peu, l’économie se rétablit et on oublia les«gueules noires». Ils se retrouvèrent seuls pour livrerun combat final dont l’issue était décidée ailleurs.

LES ÉDITIONS PERSÉE

Adieu Berlines, adieu mineurs

par Jacques Bonnet (E58)

222 pages

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