RecycleBIM : un pas vers la circularité des matériaux de construction

Ces dernières années, la durabilité est devenue une priorité absolue et le secteur de la construction ne fait pas exception. Cette fois, l’attention s’est portée sur le thème de la circularité des matériaux de construction, une approche visant à réduire au minimum les déchets produits sur le chantier et à maximiser la réutilisation et le recyclage des matériaux. Cette philosophie s’oppose au modèle traditionnel linéaire qui prévoit l’utilisation puis la désaffectation des matériaux, promouvant plutôt un cycle continu d’utilisation et de réutilisation des ressources.

Une variable cruciale dans ce processus est certainement le Building Information Modelling (BIM), une nouvelle méthodologie de travail qui, grâce à des outils de gestion intégrée, permet une optimisation des projets de construction. Le BIM permet de créer des modèles 3D numériques et très détaillés des bâtiments, fournissant des informations précieuses sur chaque phase du cycle de vie d’une œuvre, de la conception à la démolition. Grâce au BIM, il est possible de planifier de manière efficace la réutilisation et le recyclage des matériaux, de cataloguer et d’estimer les quantités de chaque matériau, d’évaluer les délais et les phases de la démolition, améliorant ainsi la durabilité globale des constructions. Tout cela est possible uniquement en réalisant le modèle numérique de l’œuvre, c’est-à-dire le modèle 3D qui représente fidèlement sa version réelle et constitue un conteneur d’informations à mettre à jour au fil du temps.

En ce qui concerne ce sujet si important, ACCA software apporte également sa contribution, son expérience et ses technologies avancées en participant activement au projet RecycleBIM, une initiative internationale et multi-acteurs importante visant à développer un cadre intégré pour la circularité des matériaux de construction.

Ce travail a été en partie financé par l’action ERA-MIN 3, qui a reçu des financements de l’Union européenne dans le cadre du programme Horizon 2020 de la convention de subvention de la Commission européenne n. 101003575.

RecycleBIM : de quoi s’agit-il

Le projet RecycleBIM représente une initiative importante pour promouvoir la durabilité et la circularité des matériaux de construction grâce à l’utilisation avancée du BIM. Grâce à ce projet, il sera possible d’étudier les procédures visant à améliorer la gestion des matériaux de construction, à réduire l’impact environnemental et à promouvoir des pratiques de construction plus efficaces et durables.

L’objectif principal est d’exploiter les potentialités du BIM pour promouvoir la durabilité et l’efficacité dans la gestion des matériaux de construction, de leur utilisation à la phase de démantèlement et de recyclage. Le projet a une durée de trois ans et a démarré en mai 2022. De nombreux partenaires sont impliqués, avec des profils de premier plan allant du monde de la recherche et de l’université au marché de la construction.

Voici une liste des partenaires du consortium : 

• University of Minho (Portugal)
• Technische Universität Darmstadt (Allemagne)
• Universidade de Vigo (Espagne)
• Stellenbosch University (Afrique du Sud)
• ACCA software S.p.A. (Italie)
• Südhessische Wertstoffrückgewinnungs GmbH (Allemagne)
• University of the Western Cape (Afrique du Sud)
• LEZAMA DEMOLICIONES S.L. (Espagne)
• Lafarge Centre de Recherche (France)
• Newton (Portugal)
• Gaiurb EM (Portugal)
• Marta Campos – Architecture (Portugal)
• A-Lab (Portugal).

Analyses du cycle de vie (LCA) et construction

Objectifs du projet

Le projet vise à explorer cinq aspects principaux.

• Expérimenter de nouvelles méthodologies pour le relevé du patrimoine bâti : un des objectifs principaux du projet est de développer une méthodologie innovante pour le relevé des bâtiments destinés à la démolition. Cela implique l’utilisation de technologies de pointe, telles que la numérisation laser manuelle, pour créer des jumeaux numériques des bâtiments de manière semi-automatique et à des coûts maîtrisés. Ces jumeaux numériques sont des modèles virtuels reproduisant fidèlement les caractéristiques physiques et fonctionnelles des bâtiments, facilitant la planification et la gestion des opérations de démantèlement.
• Établir des règles de modélisation BIM et des exigences d’information : n autre aspect crucial du projet est la définition de règles de modélisation BIM appropriées et d’exigences d’information spécifiques. Ces normes permettront d’incorporer dans les modèles BIM toutes les informations pertinentes pour une analyse complète de la démolition, y compris les aspects de santé et de sécurité, les phases et les techniques de démolition, ainsi que le calcul des quantités de matériaux disponibles pour la réutilisation et le recyclage. Cela garantira une gestion plus efficace et sûre des opérations de démolition, favorisant la circularité des matériaux.
• Mettre en œuvre des outils IFC pour l’optimisation multi-critères : le projet prévoit la création d’un outil basé sur l’IFC (Industry Foundation Classes) pour l’optimisation multi-critères des stratégies et des matériaux de déconstruction. Cet outil permettra aux concepteurs d’analyser leurs modèles BIM au sein d’une plateforme intégrée. La plateforme gérera une procédure d’optimisation multi-critères, tenant compte de divers facteurs tels que les phases et les stratégies de démantèlement, et incluant des analyses du cycle de vie (LCA) et des coûts du cycle de vie (LCC). Cette approche sera utile à la conception pour le démantèlement et à la planification de la démolition des bâtiments existants.
• Développer de nouveaux usages des déchets produits par les démolitions pour la réalisation d’œuvres en béton imprimé 3D : un autre objectif du projet est l’utilisation stratégique et optimisée des déchets de démolition recyclés pour la production de béton imprimé en 3D. Cette pratique de construction numérique innovante permettra de réduire l’impact environnemental des déchets de construction, tout en promouvant l’adoption de technologies d’impression 3D dans le secteur de la construction. L’utilisation de béton imprimé en 3D réduira non seulement la quantité de déchets, mais améliorera également l’efficacité et la durabilité des processus de construction.
• Développer des outils pour l’octroi des permis municipaux : enfin, le projet vise à développer un ensemble spécifique d’outils que les municipalités pourront utiliser dans le processus d’octroi des permis de construction et de démolition basés sur des modèles BIM (openBIM). Ces outils permettront une gestion plus efficace et transparente des autorisations municipales, basée sur des données traçables et des enregistrements précis de la circularité des matériaux au niveau local. Cela permettra aux municipalités de mettre en œuvre des stratégies d’optimisation globale, améliorant la durabilité et l’efficacité des pratiques de construction au niveau communal.

Un des objectifs principaux du projet est de diffuser de nouvelles connaissances et méthodologies au bénéfice du marché de la construction, principalement composé de petites et moyennes entreprises (PME). Ces entreprises ne peuvent souvent pas se permettre d’investir de manière significative dans le développement de nouvelles technologies ou l’achat d’équipements coûteux, tels que des scanners laser professionnels, ou des licences logicielles premium pour l’analyse de la durabilité. Soutenir des initiatives conjointes au niveau européen, telles que RecycleBIM, est donc essentiel pour accélérer l’introduction des principes de l’économie circulaire dans les activités quotidiennes du marché européen et influencer positivement le reste du marché vers la réalisation des objectifs de l’Accord de Paris.

L’adoption généralisée des principes de circularité dans la conception à la démolition peut avoir un impact significatif sur l’industrie de la construction, soutenant l’objectif ambitieux de 100 % de circularité dans les matériaux de construction. Ce projet, loin d’être une simple initiative de niche, vise à créer une base de données de matériaux réutilisables et recyclables dans la construction basée sur le BIM et l’analyse des données pour informer d’autres secteurs industriels sur la disponibilité de matériaux pour la circularité.

Livrables du projet RecycleBIM

Le projet RecycleBIM vise à atteindre des résultats spécifiques grâce à la contribution des différents partenaires impliqués. Parmi les principaux livrables, il est prévu de produire : 

• Manuel des modèles de fiches produit (Product Data) : élaborées sur la base des exigences d’information en matière de circularité, ces fiches fourniront un guide détaillé pour la gestion des données des matériaux.
• Définition des Spécifications LOIN (Niveau de Besoin en Information) : relatives aux principaux éléments de construction, ces spécifications soutiendront l’analyse du cycle de vie (LCA : Life Cycle Assessment), l’audit énergétique, le projet de démolition, l’analyse des coûts du cycle de vie (LCC : Life Cycle Costing), ainsi que l’élaboration de l’inventaire des matériaux réutilisables ou recyclables, en utilisant la méthodologie BIM avec des outils applicatifs basés sur le format de fichier IFC.
• Modèles de Cahier des Clauses Techniques Particulières (EIR) : deux modèles dédiés respectivement aux bâtiments de nouvelle construction et aux bâtiments existants à démolir, offrant une base structurée pour la gestion de la demande des spécifications de livraison d’informations dans les deux contextes.
• Modèles de Plan de Gestion Informatique (BEP) : de même, deux modèles spécifiques pour montrer comment répondre aux demandes d’informations définies dans l’EIR, tant pour les bâtiments de nouvelle construction que pour ceux à démolir, garantissant une gestion cohérente et complète des informations.
• Application Open-source «RecycleBIM» : une application pour le contrôle de l’intégrité des fichiers IFC et la vérification des incohérences ou du manque de spécifications d’information selon les spécifications LOIN.
• Manuel de planification des activités de relevé : guide détaillé pour la création semi-automatique du modèle BIM en utilisant la technologie SCAN-to-BIM.
• Modèle de prévision des déchets de construction et de démolition : fourni avec une description détaillée, ce modèle aidera à prévoir et gérer les déchets générés.
• Outil intégré d’évaluation des besoins énergétiques : basé sur des modèles au format IFC, cet outil soutiendra l’analyse énergétique des bâtiments.
• Outil d’optimisation pour l’analyse du cycle de vie (LCA) et des coûts du cycle de vie (LCC) : basé sur un modèle paramétrique des bâtiments au format IFC, il fournira des indices représentatifs de l’amélioration des performances environnementales, contribuant à la réduction des impacts environnementaux et à l’optimisation du processus de décarbonisation.
• Inventaire des déchets recyclables pour la construction : une ressource détaillée pour identifier et gérer les déchets recyclables issus des processus de construction et de démolition.
• Place de marché pour les matériaux recyclés : une plateforme pour la commercialisation de matériaux recyclés avec des exigences d’information, des données environnementales et économiques, intégrée à l’application Open-source «RecycleBIM» pour le contrôle de l’intégrité des fichiers IFC.

Ces livrables contribueront à diffuser de nouvelles connaissances et méthodologies dans le secteur de la construction, promouvant l’adoption des principes de l’économie circulaire et soutenant les PME dans leur transition vers des pratiques plus durables.