10 innovations qui ont révolutionné la construction

Nous avons fait du chemin depuis l'époque où nous habitions les cavernes construites pour nous par la nature. C'est nous qui construisons maintenant, et rien qu'au cours des 40 années écoulées, nos innovations technologiques ont révolutionné la construction de manière très spectaculaire.

1. La mécanisation

Bien sûr, cela fait un peu plus de 40 ans que nous bâtissons, mais l'impact radical de la mécanisation sur la construction ne peut pas être sous-estimé. L'arrivée d'appareils hydrauliques et pneumatiques vers le milieu et la fin du 19ème siècle a conduit au machinisme de terrassement et autres engins aujourd’hui monnaie courante dans l'industrie et qui réduisent massivement la durée et la main-d'œuvre requises dans les grands projets.

Au début du 20ème siècle, l'impact de la mécanisation s'est accru avec le développement d'équipements capables d'exécuter des fonctions plus complexes tels que les nacelles élévatrices, les bétonneuses, grues et outils électriques. Cette période a également vu l'émergence du moteur à combustion interne et avec lui le remplacement des pelles, brouettes et animaux de trait par des appareils annonçant les élévateurs à fourche, tracteurs et bulldozers.

2. La CAO

Au Moyen-Âge européen, les architectes, dessinateurs, tailleurs de pierre et bâtisseurs ont créé quelques-uns des plus magnifiques édifices en utilisant des méthodes de conception et de construction vraiment étonnantes pour l'époque.

Ces méthodes ont perduré sans changer pendant des siècles. Vers la fin du 20ème siècle toutefois, est apparue la Conception Assistée par Ordinateur (CAO), qui a changé irréversiblement la construction : pour la première fois, les incompatibilités devenaient visibles dès la phase de conception.

Avant, les systèmes séparés, les conduits électriques et les canalisations à câbles haute tension alternative par exemple se disputaient le même espace physique, plaçant architectes et constructeurs dans l'embarras avec leurs plans et vues en coupe bidimensionnels.

3. Le BIM

Si la CAO a énormément aidé les concepteurs, la modélisation de l'information du bâtiment (BIM) s'est avérée étonnamment polyvalente : elle a permis aux architectes, ingénieurs, intervenants et sous-traitants de collaborer sur les petits détails de conception et de construction en utilisant la même base de données et le même modèle informatique.

Comme le savent les mécaniciens, électriciens et plombiers professionnels (MEP), le BIM implique toutes les parties prenantes qui collaborent sur un modèle 3D détaillé incluant tous les systèmes fonctionnels d'un bâtiment dont le chauffage, la ventilation, l'air conditionné (CVC) et les installations électriques, ainsi que l'esthétique des murs, fenêtres et toits.

Vu sa nature collaborative du début à la fin, le BIM permet à toutes les parties travaillant sur un projet de visualiser et d'analyser les décisions de design et de mettre le doigt sur les interférences et erreurs diverses avant de démarrer le travail sur le chantier.

La collaboration permet aux intervenants MEP d'économiser énormément de ressources vu que la construction ne commence pas tant que chaque partie n'a pas soumis ses travaux de conception ; cela garantit de détecter et rectifier les conflits rapidement et facilement avant que le premier coup de pelle ne soit donné.

4. Fabrication hors site

Il peut être difficile d'assembler sur site, pièce par pièce, de grands et complexes composants exposés aux éléments. La montée en puissance de la fabrication hors chantier a énormément accru l'efficacité du processus.

Ainsi par exemple un échangeur thermique massif fabriqué dans une usine du fournisseur arrivera sur le chantier non seulement prêt à raccorder mais il bénéficiera aussi d'une meilleure gestion des pièces et inventaires de matériels, ainsi que d'une efficacité et d'une productivité améliorées. Le retour sur investissement s'accroît, les déchets et l'inefficacité diminuent.

D'énormes économies de temps sont réalisées sur le calendrier lorsque des composants comme les échangeurs thermiques, unités de pompage, compresseurs et tableaux d'instruments sont fabriqués en usine plutôt que sur le chantier et arrivent sur ce dernier, prêts à être connectés.

5. Construction modulaire

Les composants susmentionnés ne sont pas les seuls à pouvoir être fabriqués hors site : c'est aussi possible avec des bâtiments grâce au développement de la construction modulaire.

Les modules sont fabriqués dans les mêmes matériaux et conçus aux mêmes normes que les bâtiments construits sur le chantier, mais ils perturbent beaucoup moins leur environnement. Les composants arrivent sur le chantier exactement au moment où l'on en a besoin.

Vu qu'aujourd'hui 70 % du bâtiment sont fabriqués sous forme de composants, cela nous introduit dans l'univers de la fabrication et livraison en « juste à temps », ce qui raccourcit considérablement les calendriers sur site tout en réduisant les mouvements et les déchets.

6. Appareils mobiles

La technologie mobile a transformé l'industrie de la construction de différentes façons. Pour les intervenants MEP, l'une des plus importantes améliorations est celle de la gestion des projets. Avec des smartphones et tablettes, toutes les parties impliquées peuvent collaborer sur la base des mêmes sources d'informations consolidées, assurant que tout le monde reste au courant quelle que soit sa position géographique.

Les appareils mobiles ont également rendu l'analyse en temps réel possible. En se servant d'outils de reporting, les contremaîtres peuvent maintenant suivre la performance, les conditions et les coûts de près au fil de la journée, ils n’ont plus de rapport à créer en fin de journée. Les gestionnaires de projets peuvent utiliser la veille économique pour prédire les correctifs requis, ce qui leur permet de réagir immédiatement pour respecter le calendrier et ne pas sortir du budget. Et les applis de reporting signifient que toutes les parties peuvent accéder à des évaluations analytiques, que ce soit sur le chantier ou au bureau.

7. Le RTS

La configuration traditionnelle des tuyauteries et lignes sur un chantier implique une équipe se servant de plans de construction, mètres ruban, niveaux à bulle et d'un théodolite (instrument destiné à mesurer les angles avec précision) pour déterminer les points où fixer les plateaux à câbles, tuyauteries et similaires.

Cette méthode toutefois ne fonctionne pas bien avec les bâtiments plus sophistiqués, elle est dévoreuse de temps et ardue ; sa marge d'erreur étant énorme, les conséquences peuvent être graves telles que des conflits avec les autres tuyauteries et lignes du bâtiment, et des systèmes préfabriqués qui ne vont pas ensemble, avec pour conséquence un gaspillage de temps, d'argent et de matières.

Entrez dans les Robotic Total Stations (RTS) : ce théodolite électronique intégré dans un système électronique de mesure des distances peut être télécommandé. Avec une tablette équipée du logiciel voulu, le plan d'ensemble peut être réalisé par une seule personne ; les RTS assurent une plus grande efficacité, une précision améliorée, moins d'erreurs et de paperasse, ainsi qu'une baisse des frais de main-d'œuvre.

8. Le béton autoréparable

Dire que le béton est omniprésent dans la construction, c'est un euphémisme, mais des problèmes importants l'accompagnent.  Il est en principe enclin aux fissures sur exposition, habituellement, à des produits chimiques et à l'eau. Ce n'est pas de bon augure vu que les fissures s'agrandissent et permettent à une plus grande quantité d'eau de pénétrer ; or cette eau corrode l'acier des armatures noyées dans le béton. Une solution est en préparation toutefois.

Il s'agit certes à ce stade d'une révolution à venir, mais elle arrive : entendez le béton autoréparable avec des bactéries et microcapsules dans le mélange. Lorsque de l'eau s'infiltre, ces ingénieux ingrédients supplémentaires germent et produisent du calcaire qui vient combler la fissure avant que l'armature acier n'ait la moindre chance de se corroder.

9. L'EPI

Même si l'équipement de protection individuelle (EPI) est beaucoup moins avancé technologiquement que les autres thèmes de cette liste, il ne fait aucun doute qu'il a contribué à révolutionner l'industrie de la construction ces 40 dernières années en terme de santé et de sécurité.

Des règlements obligeant les employeurs du Royaume-Uni à s'assurer que les salariés exposés à des risques sanitaires et sécuritaires reçoivent un EPI approprié sont entrés en vigueur en 1992 dans le cadre du Health and Safety at Work etc. Act entré initialement en application en 1974.

Un passage en revue de la performance de la loi postérieure de 2008 a fait ressortir qu'entre 1974 et 2007 le nombre d'accidents mortels des salariés avait diminué de 73 % au Royaume-Uni, avec aussi une baisse de 70 % des accidents non mortels ; les accidents mortels dans l'industrie de la construction ont de leur côté atteint un minimum record en 2005-2006.

C'est ce que l'on appelle une révolution de velours.

10. Internet

La liste serait incomplète si l'on ne rendait pas hommage au réseau de télécommunications qui a révolutionné la construction.  Ces architectes européens du Moyen-Âge évoqués plus haut n'auraient jamais pu imaginer à quel point internet a transformé notre façon de concevoir, construire et superviser les projets de construction.

Du logiciel de gestion de la construction à l'équipement de relevé télécommandé sur base laser tel que les RTS, des scanners lasers 3D aux outils de collaboration basés sur le cloud permettant aux prestataires d'ingénierie et aux architectes de communiquer et d'échanger des idées avant que la construction commence, l'ère digitale a littéralement métamorphosé le travail de construction. 

Certaines technologies à laisser bouche bée sont en développement, qui promettent de révolutionner encore plus le secteur du bâtiment. Elle vont des sols cinétiques qui génèrent de l'électricité en maîtrisant l'énergie d'impact des semelles, au ciment capable d'absorber et d'irradier l'énergie lumineuse, aux briques capables d'absorber la pollution en filtrant l'air et en lâchant les particules polluantes dans une trémie amovible à la base du mur.

Donc consultez régulièrement cet espace : la prochaine révolution sera bloguée.